খাদ্য ও পানীয়ের ঘনত্ব
খাদ্য ঘনত্ব বলতে বোঝায় তরল খাদ্য থেকে দ্রাবকের কিছু অংশ অপসারণ করা যাতে ভালো উৎপাদন, সংরক্ষণ এবং পরিবহন করা যায়। এটিকে বাষ্পীভবন এবং জমাট বাঁধার ঘনত্বে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে।
বাষ্পীভবন ঘনত্ব
দ্রাবক এবং দ্রাবকের মধ্যে উদ্বায়ী পার্থক্যের ভিত্তিতে বাষ্পীভবন কাজ করে। যখন দ্রাবকের অস্থিরতা কম থাকে এবং দ্রাবকের স্পষ্ট অস্থিরতা থাকে, তখন দ্রাবকটি ঘনীভূত করার জন্য উত্তপ্ত করে বাষ্পীভূত করা হয়। ঘনীভূত করার জন্য খাদ্য দ্রবণটি একটি বাষ্পীভবনকারীতে স্থাপন করা হয় এবং একটি বহিরাগত তাপ উৎস দ্বারা উত্তপ্ত করা হয়। তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে, দ্রাবকের দ্রাবক (জল) বাষ্পে রূপান্তরিত হবে, কারণ পানির স্ফুটনাঙ্ক তুলনামূলকভাবে কম এবং এটি বাষ্পীভূত করা সহজ।
বাষ্পীভবন প্রক্রিয়ার সময়, দ্রাবক বাষ্প ক্রমাগত বেরিয়ে যায়, যখন দ্রাবক (যেমন চিনি, প্রোটিন, খনিজ পদার্থ, ভিটামিন, রঙ্গক এবং অন্যান্য অ-উদ্বায়ী বা কঠিন থেকে উদ্বায়ী উপাদান) উচ্চ স্ফুটনাঙ্ক এবং কম অস্থিরতার কারণে অবশিষ্ট দ্রবণে থেকে যায়। বাষ্পীভবনকৃত দ্রাবক বাষ্পকে তারপর একটি কনডেন্সারের মাধ্যমে সংগ্রহ করে ঠান্ডা করা হয় যাতে এটি আবার তরল আকারে রূপান্তরিত হয়। এই প্রক্রিয়াটি কিছু শক্তি পুনরুদ্ধার করতে পারে এবং শক্তি খরচ কমাতে পারে। ঘনীভূত জল পুনর্ব্যবহারযোগ্য বা নিষ্কাশন করা যেতে পারে।
বাষ্পীভবন এবং ঘনীভবনের পরে দ্রবণের ঘনত্ব বৃদ্ধির ফলে মূল দ্রবণটি ছোট আয়তনে ঘনীভূত হয়। ঘনীভূত খাদ্য দ্রবণ পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, যেমন আরও শুকানো, ক্যান্ডি, জ্যাম, জুস, অথবা খাদ্য উৎপাদনের জন্য মধ্যবর্তী কাঁচামাল হিসাবে।
বহু-পর্যায় বা বহু-প্রভাব বাষ্পীভবন এবং ঘনত্ব ব্যবস্থা প্রায়শই ব্যবহারিক শিল্প উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়। নির্দিষ্ট উৎপাদন প্রক্রিয়ার চাহিদা অনুসারে, স্থিতিশীল পণ্যের গুণমান নিশ্চিত করতে এবং ঘনত্ব দক্ষতা উন্নত করতে খাদ্য ঘনত্বকে বাস্তব সময়ে সঠিকভাবে পরিমাপ করা প্রয়োজন। যোগাযোগলোনমিটার, একটি অনলাইন ঘনত্ব মিটার সরবরাহকারী, আরও তথ্যের জন্যঅনলাইন ঘনত্ব পরিমাপকসমাধান।
বাষ্পীভবন এবং ঘনত্বের প্রধান বৈশিষ্ট্য
খাদ্য ও পানীয়ের বাষ্পীভবনের ক্ষেত্রে গরম করার তাপমাত্রা এবং সময়কে গুরুত্ব সহকারে বিবেচনা করা উচিত। "কম তাপমাত্রা এবং স্বল্প সময়" মূলত খাদ্যের গুণমান যতটা সম্ভব নিশ্চিত করার জন্য, যখন "উচ্চ তাপমাত্রা এবং স্বল্প সময়" মূলত উৎপাদন দক্ষতা উন্নত করার জন্য।
অতিরিক্ত তাপের ফলে প্রোটিন, শর্করা এবং পেকটিন অবক্ষয়, চকচকে এবং কেকিং হতে পারে। তাপ স্থানান্তর পৃষ্ঠের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে যোগাযোগকারী প্রক্রিয়াজাত পদার্থটি উপাদানের আশেপাশের তাপমাত্রার তুলনায় সর্বোচ্চ তাপমাত্রায় স্কেল হওয়ার ঝুঁকিতে থাকে। একবার স্কেল তৈরি হয়ে গেলে, এটি তাপ স্থানান্তর দক্ষতাকে মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করবে এবং এমনকি সুরক্ষা সমস্যাও তৈরি করবে। স্কেলিং সমস্যা সমাধানের ইতিবাচক পদক্ষেপ হল তরল বেগ বৃদ্ধি করা। অভিজ্ঞতা থেকে দেখা গেছে যে তরল বেগ বৃদ্ধি করলে স্কেল গঠন উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেতে পারে। এছাড়াও, সম্ভাব্য স্কেলিং প্রতিরোধের জন্য ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক অ্যান্টি-স্কেলিং এবং রাসায়নিক অ্যান্টি-স্কেলিং পদ্ধতি গ্রহণ করা যেতে পারে।
সান্দ্রতা
অনেক খাবারে প্রচুর পরিমাণে প্রোটিন, চিনি, পেকটিন এবং উচ্চ সান্দ্রতা সম্পন্ন অন্যান্য উপাদান থাকে। বাষ্পীভবন প্রক্রিয়ার সময়, তরলতা হ্রাসের সাথে সাথে দ্রবণের সান্দ্রতা বৃদ্ধি পায়, যা তাপ পরিবাহিতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে বাধাগ্রস্ত করে। অতএব, সান্দ্র পণ্যের বাষ্পীভবনের জন্য, বাহ্যিক বল দ্বারা জোরপূর্বক সঞ্চালন বা নাড়াচাড়ার ব্যবস্থা সাধারণত গ্রহণ করা হয়।
ফোমযোগ্যতা
যেসব খাদ্যে প্রোটিন বেশি থাকে, সেগুলোর পৃষ্ঠতল টান বেশি থাকে। বাষ্পীভবন এবং ফুটন্ত অবস্থায়, ক্রমশ স্থিতিশীল ফেনা তৈরি হয়, যার ফলে তরলটি সহজেই বাষ্পের সাথে কনডেন্সারে প্রবেশ করে, যার ফলে তরলটি নষ্ট হয়ে যায়। ফেনা গঠন আন্তঃমুখস্থ টানের সাথে সম্পর্কিত। বাষ্প, অতি উত্তপ্ত তরল এবং স্থগিত কঠিন পদার্থের মধ্যে আন্তঃমুখস্থ টান দেখা দেয় এবং কঠিন পদার্থ ফেনা গঠনে মূল ভূমিকা পালন করে। সাধারণত, ফেনা গঠন নিয়ন্ত্রণ করতে সার্ফ্যাক্ট্যান্ট ব্যবহার করা যেতে পারে এবং ফেনা দূর করতে বিভিন্ন যান্ত্রিক ডিভাইসও ব্যবহার করা যেতে পারে।
ক্ষয়কারকতা
কিছু অ্যাসিডিক খাবার, যেমন উদ্ভিজ্জ রস এবং ফলের রস, বাষ্পীভবন এবং ঘনত্বের সময় বাষ্পীভবনকারীর ক্ষয়ক্ষতির ঝুঁকিতে থাকে। খাবারের ক্ষেত্রে, এমনকি হালকা ক্ষয়ও প্রায়শই দূষণের কারণ হয় যা পণ্যটিকে অযোগ্য করে তোলে। অতএব, অ্যাসিডিক খাবারের জন্য ব্যবহৃত বাষ্পীভবনকারী জারা-প্রতিরোধী এবং তাপীয়ভাবে পরিবাহী উপকরণ দিয়ে তৈরি করা প্রয়োজন এবং কাঠামোগত নকশাটি প্রতিস্থাপন করা সহজ হওয়া উচিত। উদাহরণস্বরূপ, সাইট্রিক অ্যাসিড দ্রবণের ঘনত্বের জন্য অভেদ্য গ্রাফাইট হিটিং টিউব বা অ্যাসিড-প্রতিরোধী এনামেল স্যান্ডউইচ বাষ্পীভবনকারী ব্যবহার করা যেতে পারে।
উদ্বায়ী উপাদান অনেক তরল খাবারে সুগন্ধি এবং স্বাদের উপাদান থাকে, যা পানির চেয়েও বেশি উদ্বায়ী। তরল বাষ্পীভূত হলে, এই উপাদানগুলি বাষ্পের সাথে বেরিয়ে যাবে, যা ঘনীভূত পণ্যের গুণমানকে প্রভাবিত করবে। যদিও কম তাপমাত্রার ঘনত্ব স্বাদের উপাদানগুলির ক্ষতি কমাতে পারে, তবে আরও নিখুঁত পদ্ধতি হল পুনরুদ্ধারের ব্যবস্থা গ্রহণ করা এবং পুনরুদ্ধারের পরে পণ্যটিতে সেগুলি যোগ করা।
ঘনত্ব স্থির করুন
খাদ্য কাঁচামালের তরল (যেমন রস, দুগ্ধজাত দ্রব্য বা প্রচুর পরিমাণে জলযুক্ত অন্যান্য দ্রবণ) কম তাপমাত্রার পরিবেশে ঠান্ডা করা হয়। তাপমাত্রা হিমাঙ্কের নীচে নেমে গেলে, দ্রবণে থাকা জলের অণুগুলি বরফের স্ফটিক আকারে অবক্ষেপিত হবে। এর কারণ হল জল একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা এবং চাপে কঠিন-তরল ভারসাম্যে পৌঁছায়। এই তাপমাত্রার নীচে, অতিরিক্ত মুক্ত জল প্রথমে জমাট বাঁধবে, অন্যদিকে দ্রবণীয় পদার্থ (যেমন শর্করা, জৈব অ্যাসিড, রঙ্গক, স্বাদ ইত্যাদি) বিভিন্ন দ্রবণীয়তার কারণে জলের সাথে জমাট বাঁধা সহজ নয়, তবে অ-হিমায়িত ঘনীভূত অবস্থায় থাকে।
বরফ স্ফটিকের বিচ্ছেদ
গঠিত বরফের স্ফটিকগুলিকে কেন্দ্রীভূতকরণ, পরিস্রাবণ বা অন্যান্য ভৌত পদ্ধতির মাধ্যমে ঘনীভূত থেকে আলাদা করা হয়। এই প্রক্রিয়ায় দ্রবণীয় পদার্থের বাষ্পীভবন জড়িত থাকে না, তাই এটি কার্যকরভাবে তাপ-সংবেদনশীল উপাদানগুলির ক্ষয় এবং সুগন্ধের ক্ষতি রোধ করতে পারে। বরফের স্ফটিকগুলিকে পৃথক করার পরে ঘনীভূত পদার্থ হল হিমায়িত ঘনত্বের পণ্য, যার মূল দ্রবণের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি দ্রবণীয় ঘনত্ব থাকে, একই সাথে খাবারের মূল রঙ, স্বাদ, পুষ্টিগুণ এবং স্বাদ সর্বাধিক পরিমাণে ধরে রাখে।
হিমাঙ্কের অবস্থা নিয়ন্ত্রণ করা
হিমায়িত ঘনত্ব প্রক্রিয়ার সময়, চূড়ান্ত পণ্যের গুণমান নিশ্চিত করার জন্য বরফের স্ফটিকের আকার, রূপবিদ্যা এবং ঘনত্ব থেকে পৃথকীকরণকে সর্বোত্তম করার জন্য হিমায়িত হার, হিমায়িত তাপমাত্রা এবং সময়ের মতো বিষয়গুলিকে সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে। হিমায়িত ঘনত্ব প্রযুক্তি তাপ-সংবেদনশীল খাবার এবং পানীয়, যেমন তাজা ফল এবং উদ্ভিজ্জ রস, জৈবিক পণ্য, ওষুধ এবং উচ্চমানের মশলাগুলির জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত। এটি কাঁচামালের প্রাকৃতিক গুণমান সর্বাধিক করতে পারে এবং শক্তি সঞ্চয় এবং উচ্চ দক্ষতার বৈশিষ্ট্য রয়েছে। তবে, এই পদ্ধতিরও কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, ঘনত্ব প্রক্রিয়া কার্যকরভাবে জীবাণুমুক্ত করা যায় না এবং অতিরিক্ত জীবাণুমুক্তকরণ চিকিত্সার প্রয়োজন হতে পারে। এছাড়াও, উচ্চ সান্দ্রতা বা বিশেষ উপাদানযুক্ত কিছু সমাধানের জন্য, ঘনত্ব থেকে বরফের স্ফটিক আলাদা করার অসুবিধা বৃদ্ধি পেতে পারে, যার ফলে ঘনত্বের দক্ষতা হ্রাস পায় এবং খরচ বৃদ্ধি পায়।
পোস্টের সময়: ফেব্রুয়ারী-১৩-২০২৫
