הטכנולוגיה של יישום שדה חשמלי פועם (להלן - PEF) שימשה בהצלחה בייצור חטיפי תפוחי אדמה מאז 2010. טכנולוגיה זו משמשת בעיקר בייצור צ'יפס וצ'יפס. ליישום מוצלח של ציוד PEF לטיפול מקדים בתפוחי אדמה בתעשיית המזון יש כמה יתרונות מבחינת השימוש המשופר בחומרי הגלם, יעילות התהליך ואיכות המוצר.
בסך הכל, טכנולוגיית PEF מחליפה את החימום התרמי המסורתי של תפוחי אדמה תוך שימוש של עד 90% פחות מים ואנרגיה. טכנולוגיה זו מסייעת בריכוך חומר הגלם, ומאפשרת חיתוך ועיבוד משופרים של תפוחי האדמה. חתך חלק יותר עם פחות נזק למשטח, שברים, פסולת קטנה ואובדן עמילן מביא לתשואות מוצרים מוגמרים גבוהים יותר, לספיגת שמן פחות ולחיי סכין קצרים יותר. דיפוזיה משופרת של מים מ- PEF של תפוחי האדמה המטופלים מייעלת את תהליך ההלבנה, הייבוש והטיגון, מה שמסייע גם בהפחתת עלויות האנרגיה וההפעלה. צ'יפס וצ'יפס שעובד עם PEF הם איכותיים ובריאים יותר, עם אחוז נמוך יותר של שומן נספג וצבע אחיד יותר.
העיקרון של עיבוד שדה חשמלי פועם PEF
המחקרים הראשונים שהשתמשו בטכנולוגיית PEF על ידי קבוצות מחקר שונות בוצעו בתחילת המאה העשרים. עם זאת, כבר בתחילת האלף החדש פותחה מערכת PEF תעשייתית ראשונה שהותקנה במפעל לעיבוד תפוחי אדמה. כיום משתמשים ביותר מ -1900 מערכות PEF של Elea בתעשיית המזון, שרובן מותקנות בייצור צ'יפס וצ'יפס.
טכנולוגיית שדה חשמלי פועמת מבוססת על עקרון האלקטרופורציה (איור 1). בהתבסס על עקרונות פיזיים, במהלך הטיפול ב- PEF נוצרים פולסים חשמליים קצרים במתח גבוה, המקדמים היווצרות נקבוביות בקרום התא מבלי לפגוע בחומרים יקרי ערך אחרים כגון ויטמינים, מינרלים או פיגמנטים. ניתן ליישם טכנולוגיה זו על רקמות שמקורן מן החי או מהצומח ואף על מיקרואורגניזמים. כל התאים החיים מוקפים בקרום תאים חדיר למחצה, המורכב בעיקר מפוספוליפידים בעלי תכונות דיאלקטריות. יישום של שדה חשמלי חיצוני מוביל להצטברות מטען על קרום התא וגורם לעלייה בפוטנציאל הטבעי שלו, מה שמכונה פוטנציאל טרנס-ממברני. זה גורם להתכווצות חשמלית של קרום התא וכתוצאה מכך מוביל להיווצרות נקבוביות.
בשל היווצרות נקבוביות בתאי רקמת הצמח (למשל, תאי תפוחי אדמה), במהלך עיבוד PEF, הם מאבדים את הלחץ התוך-תאי שלהם (טורגור), מה שמוביל לריכוך הרקמה ולחיתוך קל וחיובי יותר של חומרי הצמח. בנוסף, אלקטרופורציה של מבנה התא גורמת לשיפור העברת המסה, לפיה משופרים גם תהליכים תעשייתיים כמו שטיפה, הלבנה וטיגון עמוק.
באופן מסורתי, תעשיית תפוחי האדמה השתמשה בחימום מראש תרמי (הלבנת חימום מראש) כדי להבטיח חתכים איכותיים, המחממים את תפוחי האדמה ל -65 מעלות צלזיוס למשך 45 דקות. תהליך זה דורש הרבה מים ואנרגיה. יש לזכור כי סילוק מים עם הזרקת מיקרוביולוגיה המכילים עמילן הוא לרוב בעייתי. בנוסף, מילוי וזריקה של מים מהמחמם אורכים בדרך כלל זמן רב ודורשים תחזוקה לאחר מכן. זה קשה במיוחד עם שינויים במוצרים ועצירת פס ייצור לא מתוכננת, שלעתים קרובות גורמות לסילוק חומרי גלם.
יש להזכיר כי בייצור צ'יפס השימוש בטכנולוגיית עיבוד PEF לפני חיתוך חומר הגלם כבר הפך לסטנדרט עולמי. טכנולוגיית PEF מחליפה את תהליך החימום התרמי הקלאסי, ובכך מפחיתה את צריכת המים והאנרגיה בעד 90%. במהלך עיבוד PEF, המוצר ומי התהליכים כמעט ולא מחוממים, מה שאומר שיש פחות מיקרואורגניזמים ועמילן בסביבת התהליך. העיבוד בפועל לוקח מספר מיקרו-שניות בלבד ובהתאם ליכולת הייצור של הקו, תפוחי האדמה נמצאים במערכת ה- PEF למשך 5-8 שניות בלבד. לשימוש בשדות חשמליים פועמים יש גם יתרונות אחרים. מכיוון ששיטה זו היא עיבוד בתפזורת, כל תפוחי האדמה - גדולים וקטנים - מעובדים באופן שווה. יש לציין כי קודם לכן, לאחר חימום תרמי, תפוחי האדמה הקטנים כבר היו מבושלים לחלוטין, בעוד שתפוחי האדמה הגדולים עדיין היו יציבים בפנים. בשל ריכוך אחיד, מושגת חתך אחיד; מקלות צ'יפס גולמיים גמישים יותר ונשברים פחות, וכתוצאה מכך תשואות גבוהות יותר. ספיגת השמן המופחתת (בכ -10%) במהלך הטיגון העמוק מפחיתה את תכולת השומן של המוצר הסופי. בנוסף, גמישות מוגברת ומשטח חלק יותר גורמים למקלות צ'יפס ארוכים יותר ולצבע אחיד עם השחמה אחידה יותר ביציאה.
בייצור שבבים היתרונות דומים לאלה בייצור צ'יפס, אך השיפור באיכות המוצר הסופי בולט עוד יותר. החיתוך משופר, מה שמוביל לפחות בזבוז של חומרי גלם ועמילן במהלך החיתוך, מה שמוביל בתורו לעלייה משמעותית בתפוקה. הפחתת אובדן העמילן היא בעיקר תוצאה של קל יותר לחיתוך של הפקעות המרוככות. זה, בתורו, מוביל לפגיעות מכניות פחותות בסכינים וכתוצאה מכך פחות שטיפה של עמילן מפני השטח. בנוסף, פחות שבבים נדבקים זה לזה במהלך הטיגון העמוק, מה שמבטל את הצורך בדחיית המוצר. כאשר חומר גלם מעובד PEF מטוגן בשמן עמוק, יש ירידה בתכולת השומן - עד 20% בתוצר הסופי, יש לציין כי ירידה זו תלויה גם בחיתוך, באיכות חומר הגלם ובתהליך הטיגון עצמו. האחרון ממלא תפקיד חשוב בשיפור איכות המוצר. המבנה הסלולרי הפתוח של חומר הגלם ופיזור המים המשופר מאפשרים פרמטרי טיגון אופטימליים כמו טמפרטורת שמן וזמן טיגון. ליעילות המוגברת של תהליך הטיגון העמוק יש השפעה רבה על חיי השמן וספיגת השמן של המוצר, כמו גם על הצבע והפריכות של המוצר הסופי. צמצום זמן וטמפרטורת הטיגון מאפשר מוצר קל יותר עם פחות תגובות תגובה תרמו-כימיות. זה יתרון נהדר עבור צ'יפס ירקות כמו בטטה, גזר, פרנניפה, או סלק אדום.
בנוסף, הריכוך האחיד של המוצר הגולמי פותח אפשרויות חדשות לחיתוך מוצרים. נכון לעכשיו, בייצור צ'יפס, ניתן ליישם צורות כמו ספירלה, וופל או גלי, עם הפסדים משמעותיים של חומרי גלם. אלטרנטיבות גדולות עוד יותר נפתחות בתעשיית שבבי תפוחי האדמה, מכיוון שכעת ניתן לעבד גם צורות ירקות קשים יותר כמו בטטה, פטרנינה או סלק אדום. לפיכך, מגוון גדול יותר של מוצרים מופיע עבור הצרכן, התחרותיות עולה, וייצור צורות ו / או מוצרים יוצאי דופן הופך יעיל יותר.
הערכת השפעה על הסביבה PEF בעת עיבוד תפוחי אדמה
הערכת השפעה על הסביבה (להלן - EIA) מאפשרת לאפיין את השפעת הייצור על הסביבה מחומרי גלם למוצר הסופי. מחקר EIA לשימוש ב- PEF בעיבוד תפוחי אדמה בוצע בקנה מידה תעשייתי תוך שימוש בנתונים השוואתיים של לקוחות Elea ברחבי העולם, והמחקר מצא כי החלפת תנורי חימום קונבנציונליים בציוד PEF עשויה להפחית את צריכת האנרגיה ב 85% וצריכת המים ב 90%. המתאים ל- 60 - 70 ליטר מים ו- 000 GJ לחיסכון באנרגיה תרמית בשנה לקו ייצור צ'יפס טיפוסי של 000 ק"ג לשעה. בנוסף, יש ירידה בספיגת השומן, שיפור באיכות המוצר ועלייה בתפוקת המוצר ב -20-50 ,חָמֵשׁ%. בנוסף ליתרונות הישירים של PEF מבחינת שיפור איכות המוצר או שיפור שלבי הייצור האישיים, כל תהליך הייצור הופך ליעיל ובר קיימא יותר. השימוש ב- PEF בקו ייצור רציף לצ'יפס בגודל סטנדרטי מגדיל את תפוקת המוצר הסופי ב 000 טון ומפחית את צריכת הנפט ב 1 טון. זה גם מקטין את צריכת המשאבים והמים הנדרשים לייצור, בנוסף, מקטין עוד יותר את עלויות העיבוד, ומספק אותם או אפילו יכולת תעשייתית גבוהה יותר. עם מערכות Elea PEF המותקנות ברחבי העולם בתעשיית תפוחי האדמה כיום, 1,5 קוט"ש אנרגיה, 67 ק"ג מקבילה CO נחסכים בערך כל שנייה2 ו 138 ליטר מים.
מערכות PEF לתעשיית תפוחי האדמה
Elea מציעה מגוון מערכות מסוע PEF בגדלים שונים עם יכולות שונות לצ'יפס וקווי צ'יפס. בנוסף, כל מערכת PEF המיוצרת על ידי Elea ניתנת לתכנון ובנייה על פי כל הדרישות הספציפיות.
כל המערכות ניתנות להפעלה 24/7 ומיועדות לפעול בתנאים קיצוניים. הודות לזמני העיבוד הקצרים של פחות מ -10 שניות וגודלם הקומפקטי, קל לשלב מערכות Elea PEF בקווי ייצור קיימים. מערכות PEF הן אוטומטיות לחלוטין וניתנות לשליטה ישירות מפס הייצור או מרחוק מחדר בקרה מרכזי. ניתן לפקח ולהקליט את כל פרמטרי התהליך הרלוונטיים. מכיוון ש- PEF הוא הסטנדרט בייצור צ'יפס, בסיס המערכת המותקן מתרחב כל הזמן ומאפשר שימוש ברכיבים וחלפים סטנדרטיים במלאי. עם שותפים ברחבי העולם ויכולות שירות מרחוק, שירותי תמיכה הנדסיים ייעודיים מבטיחים זמן עבודה, תמיכה XNUMX/XNUMX ושקט נפשי.
מערכות Elea לעיבוד PEF כוללות בדרך כלל מחולל דופק ויחידת עיבוד. לעיבוד מוצרים מוצקים כמו תפוחי אדמה, יחידת העיבוד היא מסוע מיוחד. פרודוקטיביות אופיינית של מערכות PEF בייצור שבבים היא בין 1 ל 6 ט / שעה, ובעת עיבוד צ'יפס קיבולת הקו גבוהה משמעותית ב 10-60 ט / שעה.
חגורת ה- Elea PEF Advantage זמינה בארבעה דגמים: PEF Advantage B 1, 10, 100 ו- 1000, המסוגלת להתמודד עם 1 t / h ל 60 t / h.
במיוחד עבור קווי ייצור קטנים של שבבים פיתחנו את מערכות ה- PEF Elea PEF Advantage B 1 ו- B1 מיני המסוגלות לעבד עד 6 ט / שעה של חומרי גלם (איור 6).
צריכת האנרגיה הממוצעת של מערכת ה- Elea PEF נמוכה למדי (1 קוט"ש לטון חומרי גלם), מה שמאפשר עלויות תפעול נמוכות יותר. כמובן, יישום PEF מגיע עם עלויות השקעה ותפעול. עם זאת, ההתקנה של יותר מ -30 מערכות PEF בייצור השבבים הראתה החזר השקעה במסגרת זמן קצרה, בממוצע שנה עד שנתיים, הודות לחיסכון בעלויות יעילות התהליך או יתרונות הקשורים למוצר כמו תפוקה מוגברת, פחות גרוטאות והפחתה. תכולת שומן.
באופן כללי, טכנולוגיית PEF כוללת שיפור איכות חומרי הגלם ואופטימיזציה של תהליכים ברחבי שרשרת הייצור, מה שמיטיב עם היצרן, הצרכן והסביבה.
וידאו: https://www.youtube.com/watch?v=NBLI0TxNpcw
למידע נוסף בקרו באתרנו: www.elea-technology.com
חומר שותפים