La tecnologia d’aplicació d’un camp elèctric polsat (en endavant, PEF) s’utilitza amb èxit en la producció d’aperitius de patata des del 2010. Aquesta tecnologia s’utilitza principalment en la producció de patates fregides i patates fregides. La implementació amb èxit d’equips de PEF per al pretractament continu de patates a la indústria alimentària té diversos avantatges en termes d’utilització millorada de les matèries primeres, eficiència del procés i qualitat del producte.
En general, la tecnologia PEF substitueix el tradicional escalfament tèrmic de les patates amb un 90% menys d’aigua i energia. Aquesta tecnologia ajuda a suavitzar la matèria primera, permetent un millor tall i processament de les patates. Un tall més suau amb menys danys a la superfície, fractures, petites restes i malbaratament de midó dóna lloc a rendiments més elevats del producte acabat, menys absorció d’oli i una vida més llarga del ganivet de tall. La difusió millorada de l’aigua del PEF de les patates tractades optimitza el procés de blanqueig, assecat i fregit, cosa que també ajuda a reduir els costos energètics i d’explotació. Les patates fregides i les patates fregides processades amb PEF són de més qualitat i són més saludables, amb un percentatge més baix de greixos absorbits i un color més uniforme.
El principi del processament de camp elèctric pulsat PEF
Els primers estudis amb tecnologia PEF realitzats per diversos grups de recerca es van dur a terme a principis de la dècada de 1900. No obstant això, ja a principis del nou mil·lenni, es va desenvolupar i instal·lar el primer sistema industrial de PEF en una planta de processament de patates. Actualment s’utilitzen més de 150 sistemes Elea PEF a la indústria alimentària, la majoria dels quals s’instal·len a la producció de patates fregides i patates fregides.
La tecnologia de camp elèctric pulsat es basa en el principi d’electroporació (Figura 1). Basant-se en principis físics, durant el tractament amb PEF es generen polsos elèctrics curts d’alta tensió que afavoreixen la formació de porus a la membrana cel·lular sense danyar altres substàncies valuoses com vitamines, minerals o pigments. Aquesta tecnologia es pot aplicar a teixits d'origen animal o vegetal i fins i tot a microorganismes. Totes les cèl·lules vives estan envoltades per una membrana cel·lular semipermeable, que consisteix principalment en fosfolípids amb propietats dielèctriques. L’aplicació d’un camp elèctric extern condueix a l’acumulació de càrrega a la membrana cel·lular i provoca un augment del seu potencial natural, l’anomenat potencial transmembrana. Això provoca una contracció elèctrica de la membrana cel·lular i, com a resultat, condueix a la formació de porus.
A causa de la formació de porus a les cèl·lules dels teixits vegetals (per exemple, les cèl·lules de la patata), durant el processament del PEF, perden la seva pressió intracel·lular (turgència), cosa que condueix a un estovament del teixit i un tall més fàcil i millor dels materials vegetals. A més, l’electroporació de l’estructura cel·lular dóna com a resultat una millora de la transferència de massa, de manera que també es milloren els processos industrials com el rentat, el blanquejat i la fregida.
Tradicionalment, la indústria de la patata ha utilitzat el preescalfament tèrmic (escalfament de precalentament) per garantir talls de qualitat, que escalfen les patates a 65 ° C durant 45 minuts. Aquest procés requereix molta aigua i energia. Cal tenir en compte que l’eliminació d’aigua inseminada microbiològicament que conté midó és sovint problemàtica. A més, omplir i descarregar aigua de l’escalfador sol trigar molt de temps i requereix un manteniment posterior. Això és especialment difícil amb canvis de productes i aturades no planificades de les línies de producció, que sovint comporten l'eliminació de matèries primeres.
Cal esmentar que en la producció de patates fregides, l’ús de la tecnologia de processament de PEF abans de tallar la matèria primera ja s’ha convertit en un estàndard mundial. La tecnologia PEF substitueix el clàssic procés de calefacció tèrmica, reduint així el consum d’aigua i energia fins a un 90%. Durant el processament del PEF, el producte i l'aigua de procés pràcticament no s'escalfen, cosa que significa que hi ha menys microorganismes i midó a l'entorn del procés. El processament real només triga uns quants microsegons i, depenent de la capacitat de producció de la línia, les patates estan al sistema PEF durant només 5-8 segons. L’ús de camps elèctrics polsats també té altres avantatges. Com que aquest mètode és el processament massiu, totes les patates, ja siguin grans o petites, es processen de manera uniforme. Cal tenir en compte que abans, després de l’escalfament tèrmic, les patates petites ja estaven completament cuites, mentre que les patates grans encara eren fermes a l’interior. A causa d'un estovament uniforme, s'aconsegueix un tall uniforme; els pals de patates fregides crues són més flexibles i tenen menys probabilitats de trencar-se, cosa que produeix rendiments més elevats. La reducció de l’absorció d’oli (aproximadament un 10%) durant la fregida redueix el contingut de greixos del producte final. A més, una major flexibilitat i una superfície més llisa proporcionen pals de patates fregides més llargs i un color uniforme amb un marró més uniforme a la sortida.
En la producció de patates fregides, els beneficis són similars als de la producció de patates fregides, però la millora de la qualitat del producte final és encara més pronunciada. La llesca es millora, cosa que comporta un menor malbaratament de matèries primeres i midó durant el tall, cosa que al seu torn comporta un augment significatiu del rendiment. La reducció de la pèrdua de midó es deu principalment a que els tubercles estovats són més fàcils de tallar. Això, al seu torn, comporta menys danys mecànics als ganivets i, com a conseqüència, menys rentat de midó de la superfície. A més, hi ha menys patates fregides que s’uneixen durant la paella, eliminant la necessitat de rebutjar el producte. Quan el PEF sofregit processa matèria primera per a xips, hi ha una disminució del contingut de greixos, fins a un 20% en el producte final, cal tenir en compte que aquesta disminució també depèn del tall, de la qualitat de la matèria primera i del procés de fregit en si. Aquest últim té un paper important en la millora de la qualitat del producte. L’estructura cel·lular oberta de les matèries primeres i la difusió millorada de l’aigua permeten optimitzar paràmetres de fregit, com ara la temperatura de l’oli i el temps de fregit. L’augment de l’eficiència del procés de sofregit té un gran impacte en la vida de l’oli i l’absorció d’oli del producte, així com en el color i cruixent del producte final. Reduir el temps i la temperatura de fregit permet obtenir un producte més lleuger amb menys productes de reacció termoquímica. Això suposa un gran avantatge per a patates fregides vegetals com ara moniatos, pastanagues, xirivia o remolatxa vermella.
A més, el suavitzat uniforme del producte cru obre noves possibilitats per tallar productes. Actualment, en la producció de patates fregides, es poden implementar formes com espiral, gofres o ondulades, amb menys pèrdues de matèria primera significativament. S’obren alternatives encara més grans a la indústria de les patates fregides, ja que les verdures més dures com el moniato, la xirivia o la remolatxa vermella també es poden processar per donar forma. Així, apareix una major varietat de productes per al consumidor, augmenta la competitivitat i la producció de formes i / o productes poc habituals es fa més eficient.
Avaluació de l'impacte ambiental PEF a l’hora de processar patates
L’avaluació d’impacte ambiental (en endavant, EIA) us permet caracteritzar l’impacte de la producció sobre el medi ambient des de les matèries primeres fins al producte final. Un estudi EIA sobre l’ús de PEF en el processament de la patata es va dur a terme a escala industrial mitjançant dades comparatives de clients d’Elea de tot el món i l’estudi va trobar que la substitució d’escalfadors tèrmics convencionals per equips de PEF podria reduir el consum d’energia un 85% i el consum d’aigua un 90%. que correspon a 60 - 70 de litres d’aigua i 000 GJ d’estalvi d’energia tèrmica a l’any per a una línia de producció típica de patates fregides de 000 kg / h. A més, hi ha una reducció de l’absorció de greixos, una millora de la qualitat del producte i un augment del rendiment del producte en 20-50 , 000%. A més dels avantatges directes del PEF en termes de millorar la qualitat del producte o millorar els passos de producció individuals, tot el procés de producció es torna més eficient i sostenible. L’ús de PEF en una línia de producció contínua per a encenalls de mida estàndard augmenta el rendiment del producte final en 1 tones i redueix el consum de petroli en 1,5 tones, reduint el consum d’aigua i recursos necessaris per a la producció, a més a més, redueix els costos de processament, proporcionant el mateix o fins i tot major capacitat industrial. Amb els sistemes Elea PEF instal·lats a tot el món a la indústria de la patata, s’estalvien 67 kWh d’energia, 174 kg de CO equivalent aproximadament cada segon2 i 138 litres d’aigua.
sistema PEF per a la indústria de la patata
Elea ofereix una gamma de sistemes de transport de PEF de diferents mides amb diferents capacitats per a línies de patates fregides i patates fregides. A més, tots els sistemes PEF fabricats per Elea es poden dissenyar i construir segons tots els requisits específics.
Tots els sistemes es poden operar 24/7 i estan dissenyats per funcionar en condicions extremes. Gràcies als seus curts temps de processament de menys de 10 segons i a la seva mida compacta, els sistemes Elea PEF són fàcils d’integrar a les línies de producció existents. Els sistemes PEF estan totalment automatitzats i es poden controlar directament des de la línia de producció o remotament des d’una sala de control central. Es poden controlar i registrar tots els paràmetres de procés rellevants. Atès que el PEF és l’estàndard en la producció de patates fregides, la base del sistema instal·lat està en constant expansió, permetent l’ús de components i recanvis estàndard en estoc. Amb socis mundials i funcions de servei remot, els serveis de suport dedicats a l’enginyeria garanteixen temps d’activitat, assistència XNUMX/XNUMX i tranquil·litat.
Els sistemes Elea per al processament de PEF solen consistir en un generador d’impulsos i una unitat de processament. Per al processament de productes sòlids com les patates, la unitat de processament és una cinta transportadora especial. La productivitat típica dels sistemes PEF en la producció d’encenalls és d’1 a 6 t / h i, quan es processen patates fregides, la capacitat de la línia és significativament superior, entre 10 i 60 t / h.
El cinturó Elea PEF Advantage està disponible en quatre models: PEF Advantage B 1, 10, 100 i 1000, capaç de manejar des d’1 t / h fins a 60 t / h.
Especialment per a petites línies de producció de xips, hem desenvolupat els mini sistemes PEF Elea PEF Advantage B 1 i B1 capaços de manejar fins a 6 t / h de matèries primeres (Fig. 6).
El consum mitjà d’energia del sistema Elea PEF és força baix (1 kWh per tona de matèria primera), cosa que permet reduir els costos operatius. Per descomptat, la implementació del PEF comporta costos d’inversió i d’explotació. Tanmateix, la instal·lació de més de 30 sistemes PEF a la producció de xips ha demostrat un retorn de la inversió en un període curt de temps, amb una mitjana d’un a dos anys, gràcies a l’estalvi en costos d’eficiència del procés o a beneficis relacionats amb el producte, com ara un augment del rendiment, menys ferralla i una reducció contingut en greixos.
En general, la tecnologia PEF inclou la millora de la qualitat de les matèries primeres i l’optimització dels processos al llarg de la cadena productiva, cosa que beneficia el productor, el consumidor i el medi ambient.
Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=NBLI0TxNpcw
Per obtenir més informació, visiteu el nostre lloc web: www.elea-technology.com
Material d'afiliació