Proses produksi dan pembagian kasus produk buah dan sayuran kering beku vakum (cranberry kering beku, blueberry)

Penjelasan singkat tentang peralatan utama dan lini produksi pengeringan beku vakum

1. Peralatan utama

Peralatan yang paling penting untuk produksi makanan kering beku adalah unit pengeringan beku vakum untuk makanan, kinerja, konsumsi energi dan tingkat otomatisasi operasi unit menentukan tingkat teknis perusahaan produksi makanan kering beku, dan pembekuan -pengering untuk makanan dibagi menjadi batch dan kontinyu. Diantaranya, pengering beku batch terdiri dari lima bagian: kotak pengering, sistem pemanas, sistem vakum, sistem pendingin dan sistem kontrol.

(1) Kotak pengering: ada dua bentuk utama yaitu silinder dan persegi, masing-masing memiliki kelebihan tersendiri, pembuatan silinder mudah, tetapi lebih banyak ruang yang tidak dapat digunakan; Sebaliknya, bentuk persegi memiliki tingkat pemanfaatan ruang yang tinggi, namun lebih sulit untuk diproduksi.

(2) Sistem pemanas: kebanyakan menggunakan perpindahan panas radiasi, pelat radiasi terbuat dari aluminium berlapis anodik, media konduksi panas adalah minyak konduksi panas, air jenuh, uap sekunder, pelarut organik seperti propilen glikol, gliserin, dll. , dan sumber panasnya adalah uap air bertekanan tinggi.

(3) Sistem vakum: penggunaan pompa vakum mekanis, terdapat pompa akar + pompa segel minyak dan pompa akar + pompa akar + pompa akar + injeksi atmosfer + pompa cincin air, perbedaan utama antara keduanya adalah yang pertama tidak bisa memompa uap, sehingga efisiensi cold trap lebih tinggi, keuntungannya adalah konsumsi energinya kecil, yang terakhir justru sebaliknya, dapat memompa uap air dalam jumlah kecil, kerugiannya adalah konsumsi energinya besar.

(4) Sistem pendingin: Terdiri dari unit pendingin dan pipa pendingin, dan digunakan sebagai perangkap uap air (juga dikenal sebagai perangkap dingin) dalam bentuk berikut sesuai dengan posisi relatifnya dengan rakitan pelat pancaran: ( 1) tipe yang dipasang di bawah: ditempatkan di bagian bawah rakitan pelat bercahaya; (2) Dipasang di samping: ditempatkan di kedua sisi rakitan panel pancaran; (3) Dipasang di belakang: ditempatkan di belakang rakitan panel pancaran; (4) Alternatif: ditempatkan pada komponen pelat pancaran tidak pada wadah yang sama, ditempatkan pada wadah lain, dan dipasang sambungan pipa pendek dan tebal antara kedua wadah.

(5) Sistem kendali: ada dua kategori kendali manual dan kendali otomatis, dan kendali otomatis dibagi menjadi dua kategori: kendali otomatis instrumen dan kendali yang dapat diprogram PLC.

2. Konfigurasi lini produksi makanan beku-kering sederhana

(1) Peralatan pra-perawatan: (1) 1 alat pengiris serba guna, dengan kapasitas produksi 200~500kg/jam; (2) Tangki pendingin: tangki pendingin yang disterilkan dapat diganti dengan tangki pembersih, dan jalur produksi sederhana biasanya menggunakan mesin pembuangan berosilasi untuk mendinginkan dan mengalirkan air keran, jika memungkinkan, yang terbaik adalah menggunakan centrifuge; (3) Gudang beku cepat: Konfigurasi gudang beku cepat sesuai dengan kapasitas pemrosesan pengering beku, dan disarankan untuk memproduksi bahan dalam shift harian untuk memenuhi liofilisasi 2~3 shift. Yang terbaik adalah mengatur sumber dingin secara terpisah atau semi-terpisah (bagian sirkulasi tekanan rendah bersifat independen) untuk mencegah suhu perangkap dingin dalam proses pengeringan beku terpengaruh ketika beban panas gudang pembekuan cepat besar.

(2) bengkel pengeringan beku: bengkel pengeringan beku adalah proses utama produksi makanan kering beku, pengaturannya juga harus mempertimbangkan tingkat dampak kualitas produk, semakin pendek jarak antara gudang pembekuan cepat umum dan gudang pembekuan cepat pintu kotak pengering beku, semakin baik, dan saluran ini paling baik didedikasikan, hanya sebagai saluran logistik, bukan sebagai arus orang, ujung pintu kotak pengering beku sebaiknya dipisahkan dari bagian lain dari pengering beku dan peralatan, sehingga dapat mengurangi pencemaran lingkungan dan produk jadi.

(3) ruang bongkar dan pengemasan: ruang bongkar dan pengemasan harus ditutup, tanah minimal harus diberi teraso waxing, dinding harus direkatkan dengan ubin putih setinggi 1,5 m, bagian atas harus disikat dengan lapisan kedap air putih, bengkel harus dilengkapi dengan peralatan dehumidifikasi AC, pendingin AC dapat digunakan dengan sistem penyimpanan dingin, peralatan dehumidifikasi harus dipilih dehumidifier putar, untuk mengurangi biaya dehumidifikasi, bengkel sebaiknya tanpa jendela, pintunya seperti ditutup semaksimal mungkin, yang terbaik adalah menggunakan pintu tertutup khusus untuk ruangan bersih bebas debu, dan harus ada ventilasi, desinfeksi, sterilisasi dan fasilitas lainnya.

Saat pengepakan, umumnya harus ada meja kerja baja tahan karat, mesin penyegel pengisian nitrogen vakum, pompa vakum cincin air harus digunakan untuk peralatan vakum, kecepatan pemompaan sekitar 20L/s, dan sumber pengisian nitrogen adalah nitrogen industri, yang mana dapat diisi dengan filtrasi vakum.

3. Konfigurasi jalur perakitan modern

Dibandingkan dengan jalur produksi sederhana, jalur perakitan modern hanya menambahkan peralatan mekanis otomatis seperti pembersihan, pengelupasan, antivirus, pendinginan, dan pengangkutan pada pra-perawatan untuk mengurangi jumlah pekerjaan manual pada pra-perawatan.

Proses produksi buah-buahan dan sayuran beku-kering

1. Aliran proses

Pemilihan bahan baku→ penyelesaian akhir→ pra-pembekuan→ sublimasi, pengeringan→ pasca pemrosesan→ pengemasan dan penyimpanan.

2. Poin operasional

(1) Perlakuan awal: Perlakuan awal umum mengacu pada semua perlakuan sebelum pengeringan sublimasi, jadi pembekuan sebelum pengeringan juga termasuk dalam perlakuan awal. Perlakuan awal bahan mentah sama dengan pengeringan buah dan sayur konvensional serta produk beku cepat buah dan sayur, dan perlu dilakukan pemilihan, pembersihan, kupas, potong, rebus, dinginkan, dan perlakuan lainnya. Dalam kasus pengeringan beku jus buah atau sayuran, produk dikonsentrasikan terlebih dahulu menggunakan metode pemrosesan yang lebih murah dan kemudian diubah menjadi butiran selama pra-pembekuan.

Pra-pembekuan adalah pembekuan bahan mentah setelah perlakuan awal, yang merupakan proses penting dalam pengeringan beku. Karena serangkaian perubahan biokimia dan fisikokimia yang kompleks dalam proses pembekuan buah dan sayuran, kualitas pra-pembekuan akan secara langsung mempengaruhi kualitas buah dan sayuran kering beku. Dalam proses pembekuan, penting untuk mempertimbangkan pengaruh laju pembekuan bahan beku terhadap kualitas dan waktu pengeringan.

Ada perbedaan berikut antara pembekuan cepat dan pembekuan lambat: kristal es yang dihasilkan dari pembekuan cepat berukuran lebih kecil, dan kristal es yang dihasilkan dari pembekuan lambat berukuran lebih besar; Kristal es besar kondusif untuk sublimasi, dan kristal es kecil tidak kondusif untuk sublimasi; Kristal es yang kecil memiliki dampak yang lebih kecil terhadap sel, dan semakin kecil kristal es, semakin mencerminkan struktur jaringan asli dan sifat produk setelah pengeringan. Namun, laju pembekuannya tinggi, dan energi yang dibutuhkan juga tinggi. Laju pembekuan yang optimal harus dipilih untuk menjamin kualitas makanan kering beku sekaligus meminimalkan konsumsi energi yang diperlukan untuk pembekuan.

(2) Pengeringan sublimasi: Ini adalah proses inti dalam proses produksi makanan kering beku. Hal ini diperlukan untuk mengontrol kondisi proses.

(1) Kapasitas pemuatan: Saat mengeringkan, kapasitas pemuatan berat basah pengering beku adalah kualitas pengeringan pada pelat pengering per satuan luas, yang merupakan faktor penting dalam menentukan waktu pengeringan. Ketebalan bahan pangan yang dikeringkan juga menjadi faktor yang mempengaruhi waktu pengeringan. Pada pengeringan beku, pengeringan bahan didorong dari lapisan luar ke lapisan dalam, sehingga bila bahan yang akan dikeringkan lebih tebal maka diperlukan waktu pengeringan yang lebih lama. Dalam pengeringan sebenarnya, bahan kering dipotong menjadi ketebalan seragam 15~30mm. Jumlah bahan yang harus dimasukkan ke dalam pelat pengering per satuan luas harus ditentukan sesuai dengan metode pemanasan dan jenis makanan kering. Ketika perangkat industri skala besar digunakan untuk pengeringan, jika siklus pengeringan adalah 6~8 jam, kapasitas pemuatan pelat pengering adalah 5~15kg/m2.

(2) Suhu pengeringan: Untuk mempersingkat waktu pengeringan, panas yang diperlukan untuk sublimasi kristal es perlu disuplai secara efektif, sehingga berbagai metode pemanasan praktis dirancang. Suhu pengeringan harus dijaga dalam kisaran yang tidak menyebabkan kristal es pada bahan kering meleleh dan bagian yang dikeringkan tidak menyebabkan denaturasi termal akibat panas berlebih. Oleh karena itu, dalam metode pemanasan tunggal, suhu pelat pengering harus dikontrol pada 70~80 °C pada tahap awal pengeringan dengan sublimasi kuat, 60 °C pada tahap tengah pengeringan, dan 40~50 °C pada tahap akhir pengeringan.

(3) Penilaian titik akhir pengeringan: Titik akhir pengeringan dapat dinilai dengan indikasi berikut: suhu bahan dan suhu pelat pemanas pada dasarnya cenderung konsisten dan dipertahankan untuk jangka waktu tertentu; Pengukur vakum set pompa (atau perangkap dingin) cenderung konsisten dengan pengukur vakum ruang pengering dan dipertahankan untuk jangka waktu tertentu; Suhu perangkap dingin pengukur vakum di ruang pengering pada dasarnya kembali ke indeks ketika peralatan dibongkar dan dipertahankan untuk jangka waktu tertentu; Untuk pengering beku dengan katup kupu-kupu besar, katup kupu-kupu besar dapat ditutup, dan mesin vakum pada dasarnya tidak jatuh atau jatuh sangat sedikit. Keempat dasar penilaian di atas dapat digunakan secara terpisah, atau digabungkan atau digabungkan.

(3) Pasca pengolahan: Pasca pengolahan meliputi pembongkaran, pemilihan produk setengah jadi, pengemasan dan proses lainnya.

Setelah kecepatan pengeringan beku, nitrogen atau udara kering disuntikkan ke dalam ruang pengering untuk memecah vakum, kemudian bahan segera dikeluarkan dan dibuang ke lingkungan tertutup dengan kelembaban relatif kurang dari 50%, suhu 22~ 25 °C dan lebih sedikit debu, dan produk setengah jadi disortir dan dikemas dalam lingkungan yang sama. Karena bahan terliofilisasi memiliki luas permukaan yang besar dan sangat higroskopis, proses ini perlu diselesaikan dalam lingkungan yang relatif kering.

(4) Pengemasan dan penyimpanan: Setelah pengeringan beku, makanan memiliki luas permukaan yang besar, dan beberapa bahan dalam makanan terkena udara secara langsung, sehingga mudah untuk bersentuhan dengan oksigen dan menyerap kelembapan di udara, yang mengakibatkan kerusakan bertahap. makanan beku-kering. Kedua, sebagian besar makanan beku-kering memiliki warna alami, yang cenderung rusak jika terkena cahaya. Suhu juga merupakan faktor penting dalam proses oksidasi dan degradasi pigmen. Oleh karena itu, pengemasan pangan beku-kering terutama mengkaji bagaimana mencegah atau memitigasi dampak keempat faktor di atas.

Struktur makanan kering beku yang berpori seperti spons memiliki kelebihan dan kekurangan: pertama, setelah produk terkena udara, mudah untuk menyerap kelembapan dan mengoksidasi serta menurunkan kualitasnya, sehingga makanan kering beku harus divakum. dikemas, sebaiknya kemasan berisi nitrogen; Kedua, makanan kering beku menempati volume yang relatif besar, sehingga tidak kondusif untuk pengemasan, transportasi dan penjualan, sehingga makanan kering beku sering kali dikompres dan dikemas. Selain itu, strukturnya yang berpori dan longgar membuat makanan kering beku mudah pecah selama pengangkutan dan penjualan, sehingga untuk makanan kering beku yang sulit untuk dikompres dan dikemas, bahan pengemas atau bentuk kemasan harus memiliki efek perlindungan tertentu.

Bahan pengemas makanan beku-kering biasa digunakan untuk kantong PE dan kantong komposit aluminium-platinum, kantong PE sering digunakan untuk kemasan besar, kantong komposit aluminium-platinum sering digunakan untuk kemasan kecil, kemasan luar biasanya terbuat dari kotak karton bergelombang kraft , ukurannya memenuhi kebutuhan transportasi kontainer, bila menggunakan kantong PE untuk kemasan bagian dalam, untuk memperkuat perannya dalam mengisolasi oksigen, air dan uap, biasa digunakan berlapis ganda, bila perlu bisa juga dikemas dalam besi kaleng, tapi harganya lebih mahal dan penerapannya tidak terlalu umum. Apa pun jenis bahan pengemas yang digunakan, pengisian nitrogen vakum harus digunakan, dan pemulung oksigen serta pengering harus ditambahkan.

Makanan beku-kering harus disimpan di tempat sejuk dan kering, jika memungkinkan, yang terbaik adalah menempatkannya di lingkungan bersuhu rendah dan kelembaban rendah, umur simpan biasanya 1 ~ 2 tahun, dan dapat diperpanjang dengan tepat saat dikemas dalam kaleng besi.

Contoh buah dan sayuran beku-kering

1. Cranberry beku-kering

(1) Pemilihan dan pembersihan buah: pilih cranberry matang berkualitas tinggi, cuci cranberry dengan air bersih, semprotkan dengan larutan etanol konsentrasi 70% untuk mensterilkan, dan letakkan di tempat sejuk dan berventilasi hingga kering setelah penyemprotan;

(2) Pra-pembekuan: bekukan cranberry kering dengan cepat dan turunkan suhunya hingga di bawah -40°C dalam waktu 15 menit; Suhu buah adalah≤35 °C dan terus dibekukan selama 5,0 jam;

(3) Pengeringan beku vakum: masukkan cranberry beku ke dalam pengering vakum microwave dengan perangkat pengatur suhu rendah (-10°C——-20°C), nyalakan pompa vakum, setelah 30 menit, tingkat vakum mencapai 450Pa, nyalakan sumber gelombang mikro, atur daya gelombang mikro ke 8W/g, waktu pengeringan 6 jam, suhu bahan dikontrol dalam kisaran tidak lebih dari - 10°C selama pengeringan microwave, dan kadar air akhir mencapai kurang dari 5%;

(4) Pengemasan: Cranberry yang dikemas vakum setelah dikeringkan dengan microwave.

2. Blueberry beku-kering

(1) Pembersihan: ambil 20kg buah blueberry segar yang matang, buang kotorannya, rendam dalam larutan klorin dioksida encer dengan konsentrasi 75ppm selama 4 menit, tiriskan dan sisihkan;

(2) Pra-pembekuan: Masukkan blueberry ke dalam nampan pengeringan beku dan dinginkan terlebih dahulu di tempat penyimpanan dingin di bawah -40°C selama 180 menit.

(3) Pengeringan beku vakum: nyalakan mesin pendingin agar suhu zat pendingin perangkap air mencapai -30~-40°C; Dalam proses pengeringan beku vakum, suhu pelat pemanas dipanaskan oleh program kontrol otomatis komputer, dan proses pemanasan pelat pemanas dilakukan sesuai dengan fungsi F=Fl+k×(t/t1)2, F adalah suhu pelat pemanas pada saat pemanasan, t=0~tl, dan satuannya min; Total waktu t1=1200 menit, suhu awal pelat pemanas F1=34°C, dan suhu terminasi F2=58°C:k=24. Masukkan blueberry yang sudah didinginkan sebelumnya ke dalam pengering beku vakum dan nyalakan pompa vakum; Ketika tingkat vakum ruang vakum sama dengan 50pa, mulai program pemanasan program dan mulai waktunya; Seluruh proses pengeringan menjaga tingkat vakum tetap kecil sama dengan 50Pa, sekitar 1400 menit setelah pengeringan beku buah blueberry berakhir, setelah pengeringan beku buah blueberry, kadar air bahan antara 5,0%~7,0%.

(4) Pengemasan: Segera keluarkan bahan dari pengering beku dan masukkan ke dalam kantong film aluminium.