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电加热在食品加工中的应用(Ⅱ)

磐岩(www.jspanyan.com)的小编今天介绍的是电加热在食品加工中的应用。

 

2、食品通电加热加工原理


通电加热的原理:是把物料作为电路中一段导体,利用导电时它本身所产生的热达到加热目的。通电加热是利用食品物料的电导特性来加工食品的技术。其导电方式是离子的定向移动,如食品中的电解质溶液或熔融的电解质等。当溶液温度升高时,由于溶液的黏度降低,离子运动速度加快。水溶液中离子水化作用减弱等原因,其导电能力增强。由于大多数食品含有可电离的酸和盐,当在食品物料的两端施加电场时,电流通过食品物料在其内部产生热量而达到加热的目的。当物料不导电时,此方法不适用。对于极低水分、干燥状态的食品,这种方法也不适用。


 食品通电加热原理

3、食品通电加热的特点

3.1 提高生产效率


提高生产效率在传统加热方式中,由于需要热交换面来传递热量,在热表面与被加热物料内存在温度梯度,传热慢,容易产生局部过热,严重时会产生热交换表面结垢甚至烧焦现象。而欧姆加热不存在热交换表面,它是利用物料在直接导入电流时由于本身电导特性而产生的焦耳热来进行加热,不存在温度梯度或温度梯度非常小,克服了传统加热过程中各点温差大的缺点,避免了热交换面结垢或烧焦现象的发生。即使是较大形状的物料也可实现快速均匀加热。利用欧姆加热不仅保证了食品的质量不降低。易于实现均匀直接加热连续生产,而且减少了系统维修及因此而停工的成本。

 

3.2 杀菌效果


常规加热方式对含颗粒的食品加热处理尤其是加热杀菌时,当温度高于130℃时,液相必受到严重的过热处理。但欧姆加热不存在这个问题,因固液两相几乎同时升温,几乎同时达到处理温度,一般在90s内,不必为了保证固体颗粒的杀菌而使液体过热。据报道,采用欧姆加热颗粒可被直接加热到140℃而不存在任何液相的过热处理。故与传统加热方法相比,欧姆加热处理的食品温度可升的更高。除热效应杀菌外,电流能破坏某些微生物的再生,达到杀菌目的,从而延长产品的货架期。试验表明,对含颗粒的液态食品进行欧姆加热杀菌,颗粒内外的杀菌频带很窄,表明颗粒中心于颗粒外部杀菌效果相差不大。

 

3.3 产品品质高


在热处理中,为使蒸煮反应降至Zui小程度。在允许Zui高温度下加热速度越快越好。欧姆加热时电流以光速通过物料的同时立即产生热量,可实现快速加热。但在传统热加工过程中,由于热量向颗粒中心传导速度本身较慢,随着温度的升高,温度梯度的减小,传热速度会相应减小,从而增加对食品营养成分的损失。对于欧姆加热,随着温度的升高,食品电导率k也随着升高,在电压保持稳定的条件下,电流通过食品在单位面积产生的功率P=KU2增大,则加热速率增大,从而大大减小对食品品质的损失。

 

3.4 能效高、耗能低、渗透性强


欧姆加热的能量只在物料中因阻抗发热,热损失小,能量转化率可90%以上,与传统蒸汽加热相比,可减少能耗30%-50%,比微波加热或远红外加热相比能更加充分利用电力资源。前以述及,传统加热方式由于靠温度梯度来传热,热渗透慢,易引起局部过热和颗粒加热不足、液相过热的现象,在固体颗粒较大时更为严重,从而限制了其应用。欧姆加热利用电能贯穿食品体积时按其容积转化成热能,其穿透深度不受物料厚度、体积的影响,加热程度取决于食品本身各部分电导率的大小、均匀性和在加热器内的停止时间。故欧姆加热的渗透性非常强,甚至优于微波加热,且无须搅拌,对固体颗粒形状破坏小。

 

3.5适用范围广、成本低


欧姆加热利用电流通过食品时引起的焦耳热效应来加热食品,因此它的使用范围取决于食品本身的介电特性,电导率是Zui重要的因素。一般适宜于欧姆加热的食品如下。

(1)导电性好的食品。如牛奶、水果和果汁、蔬菜、腌制食品、加添加剂的肉制品、油橄榄、汤、蛋白和蛋黄、明胶等食品。

(2)高黏度的颗粒流体食品,如番茄酱、含水果颗粒的酸乳酪、婴儿食品、水果汁、耐贮藏牛奶、布丁、全蛋和液蛋等食品。

(3)部分颗粒食品及黏弹性固体食品。如肉块、对虾、块状或片状胡萝卜、土豆、青豆、苹果丁、片状蘑菇及水果等,并可用于加工软干酪、军队配给食品、太空食品等。

对大多数可用泵来输送并含有溶解的离子盐类和水分超过30%的食品皆可采用欧姆加热。在加含颗粒液态食品时更显出其优越性:颗粒Zui大尺寸为25.4mm,固液比可达70%,而且不用担心出现过热现象,对食品色、香、味的影响减少到Zui低。而传统热交换装置只能用于固液比小于40%的食品,颗粒尺寸不能超过15mm3。所以说欧姆加热应用范围更广,也能较快地收回投资成本。

 

3.6  操作控制简单、无污染


与传统加热设备相比,欧姆加热设备体积小,操作简单、平稳,开启、关闭迅速,断电时系统中不会有残余热量,维修费用低,易于实现自动化。整个系统中除喂料泵外再无其它运动部件,噪声污染小。这样既降低了成本又提高了效率和产量,同时改善了环境。


发布时间:2017-07-17
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