खाद्य वैक्यूम सुखाने के उपकरण और इसकी प्रगति

खाद्य उद्योग में वैक्यूम सुखाने का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। हाल के वर्षों में, वैक्यूम प्रौद्योगिकी, माइक्रोवेव हीटिंग तकनीक और अन्य सुखाने वाली प्रौद्योगिकियों के संयोजन के साथ, कुछ नए प्रकार के वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण सामने आए हैं।0।

परिचय वर्तमान में, खाद्य प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी की एक महत्वपूर्ण विकास प्रवृत्ति * भोजन को पोषण और स्वादिष्ट बनाए रखने की बड़ी सीमा है, और सुखाने की तकनीक और उपकरण की पसंद खाद्य उत्पाद के पोषण, रंग, स्वाद पर बहुत प्रभाव डालती है। भोजन सुखाने में "भोजन" से संबंधित कई विशेषताएं हैं। यह रासायनिक उत्पादों को सुखाने से अलग है। पूर्व को खाद्य स्वच्छता, पोषण हानि, रंग और स्वाद परिवर्तन आदि पर विचार करने की आवश्यकता है। भोजन को सुखाना चिकित्सा उत्पादों को सुखाने से अलग है, क्योंकि भोजन अक्सर कम मूल्य वाला उत्पाद होता है, और दवाएं आम तौर पर उच्च मूल्य वाले उत्पाद होती हैं, पूर्व को सुखाने की प्रक्रिया की अर्थव्यवस्था पर विचार करना चाहिए। "गुणवत्ता और अर्थव्यवस्था" के आसपास, हाल के वर्षों में, भोजन सुखाने की तकनीक और उपकरण ने बहुत प्रगति की है, और वैक्यूम और अन्य सुखाने के तरीकों या हीटिंग तकनीक ने संयुक्त रूप से वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण को नया अर्थ और जीवन शक्ति दी है।1.

भोजन को वैक्यूम से सुखाने की विशेषताएं: वैक्यूम से सुखाना इस मूलभूत सिद्धांत पर आधारित है कि पानी का संतृप्त वाष्प दबाव तापमान से निकटता से संबंधित है। निर्वात स्थितियों में पानी का क्वथनांक कम हो जाता है। यानी, वैक्यूम के तहत काम करना, यानी कम तापमान पर काम करना, उच्च तापमान पर विटामिन जैसे पोषक तत्वों के विनाश से बच सकता है, और साथ ही सुखाने की गति को बढ़ा सकता है। इसके अलावा, निर्वात प्रणाली में, प्रति इकाई आयतन में वायु की मात्रा वायुमंडल की तुलना में कम होती है। इस अपेक्षाकृत ऑक्सीजन की कमी वाले वातावरण में भोजन को सुखाने से वसा के ऑक्सीकरण, रंगद्रव्य के भूरे होने या भोजन में अन्य ऑक्सीडेटिव गिरावट को कम किया जा सकता है या रोका भी जा सकता है। इसलिए, वैक्यूम सुखाने से बेहतर भोजन गुणवत्ता प्राप्त की जा सकती है।

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पारंपरिक वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण का व्यापक रूप से भोजन, दवा, रसायन और अन्य उद्योगों में उपयोग किया जाता है। चीन में विभिन्न वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण भी विकसित और पेश किए गए हैं, और उनके संरचनात्मक रूप विविध हैं। खाद्य उद्योग में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले रूपों में मुख्य रूप से बॉक्स-प्रकार, डबल-कोन वैक्यूम ड्रायर, बेल्ट वैक्यूम ड्रायर आदि शामिल हैं। ये पारंपरिक वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण मुख्य रूप से हीटिंग के लिए गर्म हवा, भाप या बिजली का उपयोग करते हैं, और गर्मी संचालन, संवहन या विकिरण के सिद्धांतों द्वारा सामग्री के बाहर से अंदर तक गर्मी स्थानांतरित करते हैं।

2.1 बॉक्स-प्रकार वैक्यूम ड्रायर बॉक्स-प्रकार वैक्यूम ड्रायर वैक्यूम ड्रायर का सबसे पुराना और सरल प्रकार है। वैक्यूम सुखाने कक्ष के अंदर, कई खोखली हीटिंग प्लेटें होती हैं। आम तौर पर, हीटिंग के लिए भाप को हीटिंग प्लेटों के माध्यम से पारित किया जाता है, लेकिन इलेक्ट्रिक हीटिंग या अन्य विकिरण हीटिंग का भी उपयोग किया जा सकता है। सामग्रियों को हीटिंग प्लेट पर एक धातु ट्रे में रखा जाता है। सामग्री के आंतरिक भाग में ऊष्मा प्रवाहित होती है, जिससे नमी वाष्पित हो जाती है। बॉक्स-प्रकार के वैक्यूम ड्रायर वर्तमान में भी व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं और तरल, घोल, पाउडर और थोक खाद्य सामग्री को सुखाने के लिए उपयुक्त हैं।

2.2 डबल-कोन वैक्यूम ड्रायर: डबल-कोन वैक्यूम ड्रायर एक सममित जैकेट के साथ एक शंक्वाकार कंटेनर को घुमाता है। आंतरिक शंकु के अंतर्निहित झुकाव से सामग्री को लगातार हिलाया जाता है। भाप या हीटिंग वाहक को एक रोटरी जोड़ के माध्यम से घूर्णन शाफ्ट के एक तरफ खिलाया जाता है, और सामग्री को शाफ्ट के दूसरे छोर के केंद्र में एक फिल्टर स्क्रीन के साथ एक निकास पाइप के माध्यम से छुट्टी दे दी जाती है। डबल-कोन वैक्यूम ड्रायर एक उच्च वैक्यूम डिग्री प्राप्त कर सकता है, इसमें एक सरल आंतरिक संरचना होती है, इसे साफ करना आसान होता है, और सभी सामग्रियों को डिस्चार्ज किया जा सकता है।

2.3 वैक्यूम बेल्ट ड्रायर वैक्यूम बेल्ट ड्रायर एक सतत स्टेनलेस स्टील बेल्ट से बना है, जो हीटिंग ड्रम और कूलिंग ड्रम के चारों ओर लपेटा जाता है। संरचना बहुस्तरीय है, जो ड्रायर का मुख्य भाग बनाती है, और फिर इसे एक बंद वैक्यूम कक्ष में रखा जाता है। सामग्री को बेल्ट हीटिंग प्लेट पर पतला फैलाया जाता है और उसके साथ आगे बढ़ता है। वैक्यूम स्थितियों के कारण, सामग्रियां उबलने की स्थिति में होती हैं और हीटिंग प्लेट पर झाग बनने लगता है, इसलिए तैयार उत्पाद में सरंध्रता होती है। पूरी प्रणाली अच्छी स्वच्छता स्थितियों के साथ बंद तरीके से संचालित होती है। वास्तविक ऑपरेटिंग वैक्यूम डिग्री 100 और 10Kpa के बीच है, और ताप तापमान 150℃ के आसपास है। इसकी परिचालन स्थितियाँ (सुखाने का तापमान और समय) फ़्रीज़-सुखाने और स्प्रे सुखाने के बीच होती हैं। तैयार उत्पाद की गुणवत्ता फ़्रीज़-सुखाने के बहुत करीब है, लेकिन फ़्रीज़-सुखाने का काम रुक-रुक कर होता है जबकि वैक्यूम बेल्ट ड्रायर लगातार काम करता है। यह गर्मी के प्रति संवेदनशील और अत्यधिक ऑक्सीकृत खाद्य पदार्थों को सुखाने के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है। इसका उपयोग तरल या पेस्ट सामग्री के लिए किया जा सकता है। इसका उपयोग आमतौर पर भोजन में संतरे का रस, टमाटर का रस, इंस्टेंट चाय आदि सुखाने के लिए किया जाता है।

2.4 वैक्यूम ड्रम ड्रायर वैक्यूम ड्रम ड्रायर ड्रम को वैक्यूम चैम्बर में सील कर देता है। वैक्यूम ड्रम ड्रायर में फीडिंग, डिस्चार्जिंग और स्क्रैपिंग सभी को सुखाने वाले कक्ष के बाहर से नियंत्रित किया जाना चाहिए, इसलिए सुखाने की लागत बहुत अधिक है। इसलिए, इसका उपयोग केवल अत्यधिक गर्मी के प्रति संवेदनशील खाद्य पदार्थों, जैसे फलों का रस, खमीर, शिशु आहार, आदि को सुखाने के लिए किया जा सकता है।

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वैक्यूम सुखाने के उपकरण में नई प्रगति: पारंपरिक वैक्यूम सुखाने के उपकरण ज्यादातर हीटिंग के लिए ताप संचालन, संवहन या विकिरण का उपयोग करते हैं, जो धीमा है और एक समान नहीं है। हाल के वर्षों में, शोधकर्ताओं ने वैक्यूम तकनीक को माइक्रोवेव हीटिंग तकनीक और अन्य सुखाने वाली तकनीकों के साथ जोड़ दिया है, जिससे कुछ नए प्रकार के वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण सामने आए हैं।

3.1 वैक्यूम फ्रीज-सूखे पानी में तीन एकत्रित अवस्थाएँ होती हैं, अर्थात् तरल, ठोस और वाष्प। जैसे-जैसे दबाव कम होता जाता है, हिमांक बिंदु थोड़ा बदलता है, जबकि क्वथनांक पक्ष कम और कम होता जाता है, हिमांक बिंदु के और करीब आता जाता है। जब दबाव एक निश्चित मूल्य तक गिर जाता है, तो क्वथनांक हिमांक के साथ जुड़ जाता है, और ठोस बर्फ तरल अवस्था से गुजरे बिना सीधे वाष्प में बदल सकती है। पानी का त्रिक बिंदु दबाव 610.5Pa है, और त्रिक बिंदु तापमान 0.0098℃ है। जब दबाव त्रिक बिंदु दबाव से कम होता है, तो ठोस बर्फ गर्मी को अवशोषित कर सकती है और सीधे गैसीय जल वाष्प में बदल सकती है। फ़्रीज़-सुखाने का सिद्धांत बिल्कुल यहीं निहित है। वैक्यूम फ़्रीज़-सुखाने के दौरान, उत्पाद को दो हीटिंग प्लेटों के बीच एक वैक्यूम कक्ष में रखा जाता है। समान सुखाने को सुनिश्चित करने के लिए कम तापमान वाले दूर-अवरक्त हीटिंग का उपयोग किया जाता है। हीटिंग प्लेटों का तापमान सुखाने की प्रक्रिया के हीटिंग वक्र के अनुसार सटीक रूप से नियंत्रित किया जाता है। वैक्यूम डिग्री के चयन से यह सुनिश्चित होना चाहिए कि सुखाने की प्रक्रिया के दौरान सारी नमी बर्फ के रूप में बनी रहे और घुले नहीं। अधिकांश सब्जियों और मांस के लिए, लगभग 25℃ के उर्ध्वपातन तापमान के अनुरूप 0.5 से 1Pa की वैक्यूम डिग्री उपयुक्त है। क्योंकि वैक्यूम फ्रीज-सूखे भोजन को बहुत कम तापमान पर निर्जलित किया जाता है, भोजन में पोषक तत्वों और स्वाद पदार्थों का नुकसान न्यूनतम होता है, जो मूल पोषण और स्वाद को सबसे बड़ी सीमा तक बनाए रख सकता है। इसमें उत्कृष्ट पुनर्जलीकरण गुण हैं और इसे सेकंड से लेकर मिनटों में बहाल किया जा सकता है। इसका रंग, स्वाद और आकार मूलतः ताज़ा उत्पादों जैसा ही है। कई वैक्यूम फ़्रीज़-सूखे उत्पाद हैं: कॉफ़ी, इंस्टेंट चाय, फलों का रस, जड़ी-बूटियाँ, आदि। सब्जियों के लिए, स्कैलियन, लहसुन, अदरक, मशरूम, मांस, स्कैलप्स आदि हैं। वैक्यूम फ़्रीज़-सुखाने के लिए बड़े एक बार के निवेश की आवश्यकता होती है, जो कई खाद्य निर्माताओं को पीछे छोड़ देता है। उदाहरण के लिए, डेनमार्क में ATLAS से RAY50 फ़्रीज़-सुखाने वाला उपकरण (45 वर्ग मीटर के फ़्रीज़-सुखाने वाले क्षेत्र के साथ)

उद्धृत कीमत 1.05 मिलियन अमेरिकी डॉलर जितनी अधिक है। घरेलू फ़्रीज़ ड्रायर अभी शुरू हो रहे हैं, और विदेशी उत्पादों की तुलना में गुणवत्ता में अभी भी काफी अंतर है। इसके अलावा, वैक्यूम फ्रीज-सुखाने की उत्पादन लागत भी अपेक्षाकृत अधिक है। ऐसा इसलिए है क्योंकि इसमें लंबे समय तक सूखने के समय और उच्च ऊर्जा खपत के साथ उच्च वैक्यूम और (-25℃) के निम्न तापमान को बनाए रखने की आवश्यकता होती है। ये कारक खाद्य उद्योग में फ्रीज-सुखाने के अनुप्रयोग के लिए बड़ा प्रतिरोध लाते हैं।

3.2 जेट सतत वैक्यूम ड्रायर को (फ़िल्टरमैट स्प्रे ड्रायर) के रूप में भी जाना जाता है

जेट निरंतर वैक्यूम ड्रायर, जिसे फ़िल्टरमैट स्प्रे ड्रायर के रूप में भी जाना जाता है, मूल रूप से एक बेल्ट वैक्यूम ड्रायर और एक स्प्रे ड्रायर का संयोजन है। नीरो

हडसन कंपनी द्वारा विकसित ड्रायर ने चिपचिपे खाद्य पदार्थों को सुखाने की समस्या को सफलतापूर्वक हल कर दिया है ----, जैसे उच्च चीनी सामग्री, उच्च वसा सामग्री या उच्च एसिड सामग्री वाली खाद्य सामग्री। पारंपरिक स्प्रे ड्रायर का उपयोग करते समय उच्च चिपचिपाहट वाली सामग्री दीवार से चिपक जाएगी, जिससे सूखना मुश्किल हो जाएगा। सुखाने की प्रक्रिया के दौरान, सामग्री को दबाव नोजल के माध्यम से स्प्रे सुखाने कक्ष में लंबवत नीचे की ओर छिड़का जाता है, और गर्म हवा का भी नीचे की ओर छिड़काव किया जाता है। अर्ध-शुष्क पाउडर सामग्री चलती जाल बेल्ट पर जमा हो जाती है, और निकास गैस को पंखे द्वारा छुट्टी दे दी जाती है। सूखा हुआ पदार्थ आगे बढ़ता है, ठंडा होता है और जालीदार बेल्ट पर एकत्रित हो जाता है। स्प्रे टॉवर के अंदर मध्यम वैक्यूम डिग्री के रखरखाव के कारण, गर्म हवा का तापमान केवल 100 ℃ के आसपास होना चाहिए, जबकि स्प्रे सुखाने के लिए सामान्य गर्म हवा का तापमान लगभग 150 ℃ है। इसलिए, गर्मी-संवेदनशील सामग्रियों का नुकसान कम होता है, और साथ ही, स्प्रे टॉवर के अंदर की ऊंचाई कम हो जाती है।

3.4 माइक्रोवेव वैक्यूम सुखाने वाला माइक्रोवेव एक विद्युत चुम्बकीय विकिरण तरंग है जिसकी तरंग दैर्ध्य 1.0 से 0.001 मीटर और आवृत्ति 300 से 300,000 मेगाहर्ट्ज है, जो भेदनशील है। माइक्रोवेव सुखाने का सिद्धांत है: माइक्रोवेव जनरेटर सुखाने वाली सामग्री पर माइक्रोवेव विकिरण करता है। जब माइक्रोवेव सामग्री के आंतरिक भाग में प्रवेश करते हैं, तो वे पानी जैसे ध्रुवीय अणुओं को माइक्रोवेव की आवृत्ति के साथ समकालिक रूप से घूमने का कारण बनते हैं। उदाहरण के लिए, जब सब्जी उत्पादों को 915 मेगाहर्ट्ज माइक्रोवेव के साथ सुखाया जाता है, तो सब्जियों के अंदर ध्रुवीय पानी के अणु प्रति सेकंड 915 मिलियन बार घूमते हैं। पानी जैसे ध्रुवीय अणुओं के इतनी तेज़ गति से घूमने का परिणाम यह होता है कि सामग्री तुरंत घर्षण गर्मी उत्पन्न करती है। इससे सामग्री की सतह और आंतरिक भाग एक साथ गर्म हो जाते हैं, जिससे बड़ी संख्या में पानी के अणु सामग्री से बाहर निकल जाते हैं, जिससे सामग्री सूखने का प्रभाव प्राप्त होता है। भाप, गर्म हवा और बिजली जैसी पारंपरिक तापन विधियाँ ऊष्मा चालन, संवहन और विकिरण के सिद्धांतों द्वारा सामग्री के बाहर से अंदर तक ऊष्मा स्थानांतरित करती हैं। गर्मी को बाहर से अंदर तक फैलने में एक निश्चित समय लगता है। सामग्री का ताप संचालन प्रदर्शन जितना खराब होगा, समय उतना ही अधिक लगेगा। इसलिए, हीटिंग की गति धीमी है, हीटिंग असमान है और ऊर्जा की खपत अधिक है। माइक्रोवेव हीटिंग से गर्म की जाने वाली वस्तु ही ऊष्मा स्रोत बन जाती है, इस प्रकार इसे आंतरिक हीटिंग विधि कहा जाता है। माइक्रोवेव सभी दिशाओं से भोजन के माध्यम से गुजरते हैं, भोजन के अंदर और बाहर दोनों को एक साथ गर्म करते हैं। इसके लिए न तो ऊष्मा स्थानांतरण माध्यम की आवश्यकता होती है और न ही संवहन का उपयोग किया जाता है। भोजन के अंदर और बाहर दोनों का तापमान एक ही समय में बढ़ जाता है। तापन की गति तेज़ और एक समान है, जिसके लिए पारंपरिक तापन विधियों के केवल एक अंश या कुछ दसियों तापमान की आवश्यकता होती है। यह भोजन में विटामिन और भोजन के मूल रंग, सुगंध और स्वाद को बेहतर ढंग से संरक्षित कर सकता है। प्रयोगों से पता चला है कि धूप में सुखाई गई ताजी सब्जियों में क्लोरोफिल, विटामिन और अन्य पोषक तत्व केवल 3% ही रहते हैं, जबकि हवा में सुखाने वालों में 17%, तेजी से गर्म हवा में सुखाने वालों में 40%, माइक्रोवेव में सुखाने वालों में 60% से 90% और वैक्यूम फ्रीज-सुखाने वालों में 97% बरकरार रह सकते हैं। माइक्रोवेव वैक्यूम सुखाने माइक्रोवेव प्रौद्योगिकी और वैक्यूम प्रौद्योगिकी का एक कार्बनिक संयोजन है, जो वैक्यूम स्थितियों के तहत तेजी से और समान माइक्रोवेव हीटिंग और कम पानी वाष्पीकरण बिंदु की विशेषताओं का पूरी तरह से लाभ उठाता है। यह सुखाने की एक बहुत ही आशाजनक तकनीक है। हाल के वर्षों में फ्रांस, जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका में माइक्रोवेव वैक्यूम सुखाने की तकनीक को प्रयोगशाला से औद्योगिक उत्पादन तक उन्नत किया गया है। यह तकनीक गर्मी के प्रति संवेदनशील खाद्य पदार्थों के गहन प्रसंस्करण के लिए बहुत उपयुक्त है।

संयुक्त राज्य अमेरिका में कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय ने बीज रहित किशमिश के लिए माइक्रोवेव वैक्यूम सुखाने का उपयोग करने के लिए एक निश्चित कंपनी के साथ सहयोग किया है, जिसने अंगूर के मूल आकार और रंग को बनाए रखा है और पारंपरिक प्रक्रिया की कमियों (24 घंटे के लिए 65 ℃ गर्म हवा में सुखाने) से बचा है, जैसे उत्पाद के रंग, आकार, स्वाद और पोषण घटकों में परिवर्तन। उत्पाद की गुणवत्ता में काफी सुधार हुआ है. फ्रेंच इंटरनेशनल माइक्रोवेव कंपनी द्वारा निर्मित माइक्रोवेव वैक्यूम ड्रायर (2450MHz, 48Kw) का माइक्रोवेव वैक्यूम सुखाने कक्ष का व्यास 1.5 मीटर और लंबाई 12 मीटर है। इसका उपयोग तत्काल संतरे के पाउडर को संसाधित करने के लिए किया जाता है। उत्पाद न केवल मूल रंग, सुगंध और स्वाद को बरकरार रखता है, बल्कि स्प्रे सुखाने की तुलना में इसमें विटामिन की मात्रा भी बहुत अधिक होती है। हाल के वर्षों में, देश और विदेश दोनों जगह उच्च गुणवत्ता वाली निर्जलित सब्जियों की भारी मांग बढ़ी है। सुखाने की प्रक्रिया निर्जलित सब्जियों की गुणवत्ता निर्धारित करने की कुंजी है। यद्यपि वैक्यूम फ्रीज-सुखाने का उपयोग अच्छी गुणवत्ता वाली निर्जलित सब्जियां तैयार करने के लिए किया जाता है, वैक्यूम फ्रीज-सुखाने वाले उपकरण महंगे हैं और उत्पादन लागत अधिक है। 1980 के दशक से, विदेशों में निर्जलित सब्जियों के उत्पादन के लिए वैक्यूम माइक्रोवेव-गर्म हवा (45% से 55%) का उपयोग किया जाता रहा है। गुणवत्ता के मामले में, यह फ्रीज-सुखाने की प्रक्रिया द्वारा बनाए गए उत्पादों के बराबर है, लेकिन कम एकमुश्त निवेश और कुल लागत में महत्वपूर्ण कमी के साथ।

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वैक्यूम सुखाने के कई फायदे हैं जैसे कम सुखाने का तापमान, सुखाने वाले कमरे में अपेक्षाकृत एनोक्सिया, वसा ऑक्सीकरण और रंगद्रव्य ब्राउनिंग से बचना, जो गर्मी-संवेदनशील खाद्य सामग्री को सुखाने के लिए उपयुक्त है। इसके अलावा, उपकरण लागत और सुखाने की लागत अपेक्षाकृत कम है, और वैक्यूम सुखाने भोजन सुखाने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। (2

वैक्यूम सुखाने को माइक्रोवेव हीटिंग तकनीक या अन्य सुखाने के तरीकों के साथ मिलाकर, कई नए वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण हैं, जो वैक्यूम सुखाने को नया अर्थ और जीवन शक्ति देते हैं। (3

वैक्यूम माइक्रोवेव सुखाने से माइक्रोवेव और वैक्यूम सुखाने दोनों के फायदे अवशोषित हो जाते हैं, सुखाने की तकनीक एक आशाजनक है, विकास को गति देने के लिए हमारे देश में वैक्यूम माइक्रोवेव सुखाने वाले उपकरण के विकास का सुझाव दिया गया है।