A tecnulugia di campi elettrichi pulsati (in seguitu - PEF) hè stata aduprata cù successu in a produzzione di spuntini di patate dapoi u 2010. Sta tecnulugia hè aduprata principalmente in a produzzione di patatine fritte è patatine fritte. L'implementazione riesciuta di l'attrezzatura PEF per u pretrattamentu continuu di e patate in l'industria alimentare hà parechji vantaghji in termini di una migliore utilizzazione di a materia prima, efficienza di i processi è qualità di u pruduttu.
In generale, a tecnulugia PEF rimpiazza u riscaldamentu termicu tradiziunale di e patate aduprendu finu à 90% menu acqua è energia. Sta tecnulugia aiuta à addulcisce a materia prima, permettendu un tagliu megliu è a trasfurmazione di e patate. Un tagliu più lisciu cù menu danni superficiali, fratture, picculi detriti è sprechi di amidu dà risultati più alti in u pruduttu finitu, menu assorbimentu d'oliu è una vita più lunga di u cultellu. A diffusione migliorata di l'acqua da u PEF di e patate trattate ottimizza u prucessu di sbiancamentu, asciugatura è frittura, chì aiuta ancu à riduce i costi energetichi è operativi. E patatine fritte è patatine fritte trattate cù PEF sò di qualità superiore è più sane, cun una percentuale più bassa di grassu assurbutu è un culore più uniforme.
U principiu di l'elaborazione di u campu elettricu pulsatu PEF
I primi studii chì utilizanu tecnulugia PEF da vari gruppi di ricerca sò stati realizati à l'iniziu di u 1900. Tuttavia, digià à u principiu di u novu millenniu, u primu sistema industriale di PEF hè statu sviluppatu è stallatu in una pianta di trasfurmazione di patate. Più di 150 sistemi Elea PEF sò aduprati attualmente in l'industria alimentaria, a maiò parte di i quali sò installati in a produzzione di patatine fritte è patatine fritte.
A tecnulugia di u campu elettricu pulsatu si basa nantu à u principiu di l'elettroporazione (Figura 1). Basatu nantu à i principii fisichi, durante u trattamentu PEF, sò generati impulsi elettrichi corti di alta tensione, chì prumove a furmazione di pori in a membrana cellulare senza dannà altre sostanze preziose cum'è vitamine, minerali o pigmenti. Sta tecnulugia pò esse applicata à tessuti d'origine animale o vegetale è ancu à microorganismi. Tutte e cellule vive sò circundate da una membrana cellulare semi-permeabile, chì cunsiste principalmente di fosfolipidi cù pruprietà dielettriche. L'applicazione di un campu elettricu esternu porta à l'accumulazione di carica nantu à a membrana cellulare è provoca un aumentu di u so putenziale naturale, u cusiddettu potenziale transmembrana. Questu causa una contrazione elettrica di a membrana cellulare è, di conseguenza, porta à a furmazione di pori.
A causa di a furmazione di i pori in e cellule di i tessuti vegetali (per esempiu, cellule di patata), durante a trasformazione di PEF, perdenu a so pressione intracellulare (turgor), chì porta à un addolcimentu di u tessutu è un tagliu più faciule è megliu di i materiali vegetali. Inoltre, l'elettropurazione di a struttura di e cellule risultati in un trasferimentu di massa miglioratu, per chì i processi industriali cum'è lavatu, sbiancamentu è frittura sò ancu migliorati.
Tradizionalmente, l'industria di a patata hà adupratu u preriscaldamentu termicu (preriscaldamentu sbiancamentu) per assicurà tagli di qualità, chì riscalda e patate à 65 ° C per 45 minuti. Stu prucessu richiede assai acqua è energia. Ci vole à tene à mente chì l'eliminazione di l'acqua inseminata microbiologicamente chì cuntene amidone hè spessu problematica. Inoltre, u riempimentu è a scarica di l'acqua da u riscaldatore richiede di solitu assai tempu è richiede una manutenzione successiva. Ciò hè specialmente difficiule cù i cambiamenti di pruduttu è l'arresti imprevisti di a linea di produzione, chì spessu portanu à u smaltimentu di materie prime.
Bisogna à mintuvà chì in a pruduzzione di patatine fritte, l'usu di a tecnulugia di trasfurmazione PEF prima di taglià a materia prima hè digià diventatu un standard mundiale. A tecnulugia PEF rimpiazza u classicu prucessu di riscaldamentu termicu, riducendu cusì u cunsumu d'acqua è d'energia finu à u 90%. Durante a trasfurmazione di u PEF, u pruduttu è l'acqua di prucessu ùn sò praticamente micca riscaldate, ciò chì significa chì ci sò menu microorganismi è amidi in l'ambiente di prucessu. L'elaburazione attuale dura solu pochi microsecondi è, secondu a capacità di produzione di a linea, e patate sò in u sistema PEF per solu 5-8 seconde. L'usu di campi elettrichi pulsati hà ancu altri vantaghji. Siccomu stu metudu hè trasfurmatu in massa, tutte e patate - sì grande sia chjuche - sò trattate uniformemente. Ci hè da nutà chì nanzu, dopu à u riscaldamentu termicu, e piccule patate eranu dighjà cotte cumpletamente, mentre chì e grande patate eranu sempre sode à l'internu. Per via di un addolcimentu uniforme, si ottiene un tagliu uniformu; i bastoni crudi di patatine fritte sò più flessibili è si rompenu menu, resultendu in rendimenti più alti. A riduzione di assorbimentu d'oliu (di circa 10%) durante a frittura prufonda riduce u cuntenutu grassu di u pruduttu finale. Inoltre, una flessibilità aumentata è una superficia più liscia risultanu in bastoncini di patatine fritte più lunghi è culore uniforme cù un brunu più uniforme à l'uscita.
In a produzzione di patatine fritte, i vantaghji sò simili à quelli di a produzzione di fritte, ma a migliurazione di a qualità di u pruduttu finale hè ancu più forte. A tagliata hè migliurata, dendu à menu materia prima è sprechi di amidu durante u tagliu, chì a so volta porta à un aumentu significativu di u rendiment. A riduzione di a perdita di amidu hè principalmente u risultatu di chì i tuberi ammorbiditi sò più faciuli da tagliare. Questu, à u so tornu, porta à menu danni meccanichi à i culteddi è, di cunsiquenza, à menu lavatu di amidu da a superficia. Inoltre, menu patatine fritte inseme durante a frittura prufonda, eliminendu a necessità di u rigettu di u pruduttu. Quandu u PEF frittu hè trasfurmatu materia prima per patatine fritte, ci hè una diminuzione di u cuntenutu grassu - finu à u 20% in u pruduttu finale, deve esse nutatu chì sta diminuzione dipende ancu da u tagliu, a qualità di a materia prima è u prucessu di frittura stessu. Quest'ultima hà un rolu impurtante in u miglioramentu di a qualità di u pruduttu. A struttura cellulare aperta di a materia prima è a diffusione di l'acqua migliorata permettenu parametri di frittura ottimizzati cum'è a temperatura di l'oliu è u tempu di frittura. L'efficienza aumentata di u prucessu di frittura prufonda hà un grande impattu nantu à a vita di l'oliu è l'assorbimentu di l'oliu di u pruduttu, oltre à u culore è a croccantezza di u pruduttu finale. A riduzione di u tempu è di a temperatura di a frittura permette un pruduttu più leggeru cù menu prudutti di reazione termochimica. Questu hè un grande benefiziu per patatine vegetali cume patate dolce, carote, pastinaca, o barbabietole rosse.
Inoltre, u ramblimentu uniforme di u pruduttu crudu apre nuove possibilità per taglià i prudutti. Attualmente, in a produzzione di patatine fritte, forme cume spirale, cialda o ondulate ponu esse messe in opera, cù significativamente menu perdite di materia prima. Ancu alternative più grande si aprenu in l'industria di patatine fritte, cume i vegetali più duri cum'è patate dolce, pastinaca o barbabietole rosse ponu avà esse trasfurmati ancu in forma. Cusì, una più grande varietà di prudutti apparisce per u cunsumadore, a competitività aumenta, è a produzzione di forme è / o prudutti insoliti diventa più efficiente.
Valutazione d'impattu ambientale PEF quandu trasfurmeghja e patate
A Valutazione di l'Impattu Ambientale (di seguito - EIA) permette di caratterizà l'impattu di a produzzione annantu à l'ambiente da e materie prime à u pruduttu finale. Un studiu EIA per l'usu di PEF in a trasfurmazione di a patata hè statu realizatu à scala industriale aduprendu dati comparativi di i clienti Elea in u mondu sanu, è u studiu hà trovu chì a sustituzione di i riscaldatori termichi convenzionali cù apparecchiature PEF puderia riduce u cunsumu d'energia di 85% è u cunsumu d'acqua di 90%. chì currisponde à 60 - 70 litri d'acqua è 000 GJ di risparmiu d'energia termica à l'annu per una linea tipica di produzzione di patatine fritte di 000 kg / h. In più, ci hè una diminuzione di l'assorbimentu di grassu, una qualità di produttu migliurata è un aumentu di u rendiment di u produttu da 20-50 , 000%. Oltre à i benefici diretti di PEF in termini di migliurà a qualità di u pruduttu o di migliurà e fasi di produzione individuale, tuttu u prucessu di produzzione diventa più efficiente è sustenibile. L'utilizazione di PEF in una linea di produzzione cuntinua per chips di dimensioni standard aumenta u rendiment finale di u produttu di 1 tunnellate è riduce u cunsumu d'oliu di 1,5 tunnellate.Questa riduce ancu a risorsa è u cunsumu d'acqua necessariu per a produzzione, in più, riduce ancu i costi di trasfurmazione, furnendu u listessu o ancu capacità industriale superiore. Cù i sistemi Elea PEF installati in u mondu in l'industria di a patata oghje, 67 kWh di energia, 174 kg di CO equivalente sò risparmiati circa ogni secondu2 è 138 litri d'acqua.
Sistemi PEF per l'industria di a patata
Elea offre una gamma di sistemi di trasportatore PEF in diverse dimensioni cù capacità diverse per e linee di patatine fritte è patatine fritte. Inoltre, ogni sistema PEF fabbricatu da Elea pò esse progettatu è custruitu secondu tutti i requisiti specifici.
Tutti i sistemi ponu esse operati 24/7 è sò cuncepiti per operà in condizioni estreme. Grazie à i so tempi di trasfurmazioni brevi di menu di 10 secondi è a so dimensione compatta, i sistemi Elea PEF sò faciuli da integrà in e linee di produzione esistenti. I sistemi PEF sò cumpletamente automatizati è ponu esse cuntrullati direttamente da a linea di produzione o à distanza da una sala di cuntrollu centrale. Tutti i parametri di prucessu pertinenti ponu esse monitorati è registrati. Siccomu u PEF hè u standard in a produzzione di patatine fritte, a basa di u sistema installatu hè in espansione costante, permettendu l'usu di cumpunenti standard è pezzi di ricambio in stock. Cù partenarii internaziunali è capacità di serviziu remoti, servizii di supportu dedicatu à l'ingenieria assicuranu uptime, supportu XNUMX/XNUMX è tranquillità.
I sistemi Elea per a trasfurmazione di PEF sò generalmente cumposti da un generatore di impulsi è una unità di trasfurmazione. Per a trasfurmazione di prudutti solidi cum'è e patate, l'unità di trasfurmazione hè un trasportatore speciale. A produtività tipica di i sistemi PEF in a produzzione di patatine hè da 1 à 6 t / h, è quandu si trasfurmeghja patatine fritte, a capacità di a linea hè significativamente più alta à 10-60 t / h.
A Cintura Elea PEF Advantage hè dispunibule in quattru mudelli: PEF Advantage B 1, 10, 100 è 1000, capace di trattà da 1 t / h à 60 t / h.
In particulare per e piccule linee di produzione di chips, avemu sviluppatu i mini sistemi PEF Elea PEF Advantage B 1 è B1 capaci di trasfurmà finu à 6 t / h di materie prime (Fig. 6).
U consumu mediu di energia di u sistema Elea PEF hè abbastanza bassu (1 kWh per tonnellata di materie prime), ciò chì permette di riduce i costi operativi. Benintesa, l'implementazione di u PEF vene cun investimentu è costi operativi. Tuttavia, l'installazione di più di 30 sistemi PEF in a produzzione di patatine fritte hà mostratu un ritornu di l'investimentu in pocu tempu, in media da unu à dui anni, grazia à u risparmiu in i costi di efficienza di u prucedimentu o in benefici ligati à u pruduttu cum'è aumentu di u rendimentu, menu rottami è ridutta cuntenutu grassu.
In generale, a tecnulugia PEF include u miglioramentu di a qualità di e materie prime è l'ottimisazione di i processi in tutta a catena di produzione, chì beneficia u produttore, u consumatore è l'ambiente.
Video: https://www.youtube.com/watch?v=NBLI0TxNpcw
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