沙拉,如何在尊重环境的同时保证新鲜和外观?

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在超市可以买到的新鲜沙拉的图片。产品具有大残留的自由水。

用于鲜切菜的干燥机已经增加了生产能力。制造商的挑战是符合人体工程学和紧凑的设计,可以轻松实现维护和植物卫生。但真正的竞争在于自动化和能源消耗,以降低处理成本并在经济危机期间维护产品利润率。

作者:阿方索·威廉·莫罗

处理应用于新鲜切蔬菜是至关重要的保持感官和感官品质,这是新鲜产品的特点。像沙拉这样的新鲜蔬菜在出售和食用前必须经过一系列的物理和化学过程。这些加工过程都可以设计成不损害蔬菜产品的天然新鲜品质和真实性。这些处理的联合应用旨在阻止有害微生物的增殖,减缓褐变和变色。为了做到这一点,蔬菜加工厂被要求在加工、处理和消毒过程中整合质量控制,以达到食品安全的总体目标。加工过程包括几个步骤,这些步骤由一系列的机器来完成,这些机器对产品进行分类、切割、清洗、干燥、去除异物、冷藏和包装。影响包装产品,使其符合法规要求的因素,与微生物的生长和产品的变质有关。除了化学和物理清洗,其他方面可以对货架寿命有重大影响。其中包括加工过程中叶类蔬菜表面的损害、包装中残留的游离水水平以及运输过程中产品的温度。产品的损坏部分加速了微生物制剂的生长,包装中残留的游离水为微生物制剂的增殖提供了肥沃的土壤,同时温度对微生物制剂的生长产生指数效应。 The cold chain from the processing to the final customer is critical and the level of residual free water in the packaging must be at the appropriately low levels. Drying techniques depend upon the variety of salads. For example, a certain level of residual water might be left in packaged rocket and cut salads so that the product does not wilt inside it. Other large and tender leaf varieties (spinach for example) require higher drying levels to be able to be automatically packaged with gravity filling machines. The level of residual free water should be set for each type of product and, above all, should be controlled automatically by the drying machine. In the picture two samples representing different drying levels for packaged salads are reported, as they were found at supermarket.

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在超市可以买到的新鲜沙拉的图片。产品无水残留低。

为了运行干燥的精致生产步骤,有三种不同的技术:离心系统,脱水系统和空气干燥隧道。与这些机器的高生产能力和自动化水平相关的能源成本大量重视运营成本。这些方面对最终产品的盈利能力产生了很大影响,这是价格压力的最终产品的盈利能力。本文探讨了上述三种干燥方法。特别地,描述了要控制的操作因素及其对生产力和能量消耗的影响,以便根据有效需求为市场中选择最合适的技术选择最合适的技术。

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离心机筐详细资料。

离心机系统
离心机系统可以手动或自动装载,并用于在洗涤后去除产品表面上的自由水。市场上有几种类型的离心机,具体取决于要处理的产品类型。这些类型中的每种操作原理基本相同。离心机机械地操作,该产品置于不锈钢筐中,该产品以逐渐更高的速度旋转,将产品推向墙壁并强制水从壁上滑动,然后在篮筐和外部的腔室中收集。然后机器的结构。在干燥循环之后,篮筐更加缓慢地旋转,并且产品被卸载到放电带上并朝向下一个处理步骤移动。

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带离心机的鲜切沙拉生产线。

离心机每小时的生产率取决于转鼓的大小与产品的残余损伤的比较,如所示图1所示。

Figura 1.
图1所示。立式离心机每小时的最大生产率与转篮直径的函数(数据基于火箭,第一次切割,洗涤后剩余游离水22%,离心后8%)。测试数据由F.lli Naddeo srl提供)。

离心机系统的能耗与小时生产率并没有密切的关系,如图1所示的例子所示。以每小时300公斤/小时的生产速度干燥火箭,从初始剩余自由水位22%(来自鲜切沙拉的洗涤池)到最终水位8%,需要4千瓦,即0.013千瓦时/公斤。一些机器目前使用的系统可以在制动过程中回收能量,节省大约25%的能源。此外,近水平篮的系统限制了重力对垂直壁的影响,从而限制了表面粘附,从而允许使用更长的篮壁,相应增加了小时产量和连续加工。

脱水系统
脱水系统的特征在于在可变速度带上连续干燥,其中一套具有穿孔,进气口和鼓风机的振动桥允许皮带上的产品以引力或空气喷射失去水。

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脱水系统的细节。

振动筛和射孔去除最大的水滴。吹气系统和穿孔也用于在两侧旋转产品。进气口完成剩余水的清除。干燥发生在吹到带附近的空气,从物理上去除每片叶子上的水滴(不是液体膜)。干燥时间取决于速度的空气和残余自由水报告图2。

Figura 2.
图2.作为入口空气速度的干燥时间,用于固定叶片残留的自由水的固定目标。

一个确定的干燥水平的能量消耗取决于不同的因素。通常情况下,500kg /h产品的脱水过程,剩余游离水位为13%-9%,需要14- 18kw的功率,相当于0.028-0.032 kWh/kg产品。

具有集成冷却的空气隧道干燥系统。在菠菜800kg / h的干燥过程中,最终产物的残留水分等于2.5%,7°C的产品温度(由F.lli Naddeo Srl提供)的饱和水的探测器。
具有集成冷却的空气隧道干燥系统。在菠菜800kg / h的干燥过程中,最终产物的残留水分等于2.5%,7°C的产品温度(由F.lli Naddeo Srl提供)的饱和水的探测器。

空气隧道系统
今天最先进的干燥系统是风洞。风洞系统连续工作,提供温暖干燥的空气干燥。它经常与冷却系统集成。热力学过程发生在系统内部,通常是在一个封闭回路中,如图所示图3.。热力学状态1处的温暖的干燥空气在产品中吹过一个或多次,这部分干燥产品。在此过程中,空气逐渐变得更加潮湿,类似于绝热饱和过程。之后,通过从点2到点3的机械去加湿通过冷却过程再生空气,然后再次加热到点1.能量消耗主要取决于产品的空气通道的数量,速度空气吹在产品上,并为能量转换系统。当今市场上具有最高性能的系统具有相当于0.058千瓦时的能量规格,其生产率为800公斤/小时的菠菜,在入口处的入口处的残留自由水和2.5%的菠菜。

Figura 3.
图3。干燥新鲜切沙拉的闭环系统中的热力学过程。1 - 2过程线;2 - 3 de-humidification;3 - 1供暖。

干燥技术的比较:优缺点

离心机系统
离心系统结构紧凑,耗能少,0。目前的技术为013千瓦时/公斤(几乎消耗一半的脱水系统和四分之一的隧道)。幼叶产品和大容量产品,如叶莴苣、甜菜或菠菜,在离心机中处理时,会有明显的物理损伤,同时,大量的无水残留会极大地限制包装产品的保质期,也会对最终消费者产生吸引力。一般来说,根据产品和季节的不同,这种技术不能达到低于产品重量5%到8%的残余游离水水平。垂直离心机不能用于连续的过程,他们需要加载系统占用了6-7米的线性空间的生产线。此外,增大离心机直径对生产率没有影响。几乎水平篮的系统可以提供准连续处理和更高水平的生产力。并非离心机系统的所有部件都容易进行卫生检查。

脱水系统
它们是连续的系统,并且是COMPORACT而不是离心机(包括相关配件)。所有部件通常都是可见的,因此易于清洗。能量消耗大于离心机之一,但低于干燥隧道。这些系统通常是开放的,因此雾化水滴分散到环境中,随后随后增加了工厂的冷却系统上的潜热负荷(特别是在脱水系统包括暖空气喷射系统的情况下)。即使在高处理速率下,脱水系统也具有对产品的物理损坏的极大优势。产品的残余干燥水平取决于系统的设计,但它也可以昂贵地实现残留的游离水低至12%-9%。由于这些原因,这种类型的系统可用于婴儿叶产品和连续加工,而离心机不能,但它不能以独立的基础达到所需的干燥速率。

空气隧道系统
隧道系统最大的优点是它们能够达到低于4%的残余自由水位,并且理论上可以达到产品上残余水的全部去除,这是其他两个系统不可能做到的。此外,它们不会损坏产品。这些因素的加入增加了包装产品的质量,并大大延长了保质期。另一方面,与其他干燥系统相比,隧道干燥系统具有更高的能耗。相对于它们所能实现的生产率而言,隧道是相对紧凑的,但它们应在产品的恒定流量下工作,最大进口剩余自由水为12%。出于这个原因,它们可以与离心机串联安装,或者更好的是,采用脱水工艺,以避免产品的物理损坏,并持续工作。此外,它们需要下游的冷却系统将产品带到冷藏存储或包装后直接运输所需的温度水平。该隧道系统还提供了干燥非常脆弱和脆弱的产品的可能性,并获得更好的产品质量。维护和清洁操作快捷方便,降低人员成本。此外,该系统可以很容易地集成到设施与冷却系统。 It is important, however, to note that since the tunnel involves a continuous process, it might be designed appropriately. Factors that should be considered are the relationship of the surface to the volume of the processed product (related to the fluid-dynamic concept chosen for this process), energy recovery and the performance coefficient of the energy conversion system. Also, it is important to adequately monitor the process. Unlike centrifuge and de-watering processes, it is not possible to stop and re-start the machine for a short period. Therefore during the change of the product over the line (washing operations), it is vital that the system automatically limits its performance, using an inverter on the process fans and heat pump compressor, in order to save energy. Today the most advanced systems are able to adapt their operation to real processing needs. In other words, they monitor the process adapting the capacity of the energy conversion system to the real operation. The same happens for the fresh products. When they come from the field, their residual water depends on the atmospheric conditions and there is the risk to over-dry the product and, in addition, to reduce the weight. In such cases the energy consumption is needlessly higher. To avoid this situation is required a partial load regulations for the heat pump in relation to the monitoring of the process controlling the fans speed in accordance with the real-time needs of the process. For direct expansion heat pump systems, partial load conditions is allowed by inverters which regulate the fans’ and compressors’ speeds, reducing the capacity up to 50% of the nominal value. In the case of wide variability of the load, it is necessary to use indirect expansion systems with thermal storage that allow the heat pump to turn itself on and off, if needed. An example of an indirect expansion system using continuous monitoring systems and algorithms to control the real operating conditions is introduced below. An indirect expansion drying tunnel for fresh product was built by the F.lli Naddeo Company and its partners based on a system able to process under partial load conditions.

Figura 4.
图4。干燥的火箭。间接膨胀隧道干燥系统风机的当前频率(数据来自f.l Naddeo srl公司)。

控制系统允许每个模块风扇根据过程的强度来速度。此外,如果先前模块期间的过程作为阈值低于阈值的强度(与产品已经干燥的事实有关的情况),则每个风扇都关闭。图4根据所描述的算法报告风扇电流频率与时间的示例。这种创新控制系统允许高效地调整机器的能耗到实际过程需要,并导致平均能耗的显着降低。

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