Ekonominin gelişmesi ve insanların yaşam standartlarının yükselmesiyle birlikte, gıda üretimi, depolanması, taşınması ve işlenmesi alanındaki teknolojik gelişmelere daha fazla dikkat edilmektedir. Vakumlu çözdürme ve türetilmiş vakumlu süblimasyon-yeniden sulandırma çözdürme teknolojisi, bu yeni gıda işleme teknolojilerinden biridir.
Vakumlu çözdürme teknolojisi, bir vakum durumundaki farklı basınçların ve suyun farklı kaynama noktalarının özelliklerini kullanır. Su, bir vakum odasında kaynarken oluşan su buharı, daha düşük bir sıcaklıkta donmuş gıdanın yüzeyinde su damlacıklarına yoğunlaşacaktır. Buhar yoğunlaşırken açığa çıkan gizli ısı, donmuş gıda tarafından emilir ve nihayetinde donmuş ürünün sıcaklığı çözülme için yükselir.
Diğer çözdürme yöntemleriyle karşılaştırıldığında, vakumlu çözdürme; hızlı çözdürme oranı, homojen çözdürme etkisi ve düşük çözdürme sıcaklığı gibi avantajlara sahiptir. Dahası, donmuş ürünler çözdürme süreci boyunca vakum ve düşük oksijenli bir ortamda bulunur, bu da gıdanın oksidasyonunu ve bazı aerobik mikroorganizmaların çoğalmasını etkili bir şekilde engelleyebilir, aynı zamanda kalite kaybını azaltır.
Teknolojinin ilerlemesiyle birlikte, vakumlu çözdürme teknolojisine dayalı yeni bir yöntem ortaya çıkmıştır: vakumlu süblimasyon-yeniden sulandırma çözdürme yöntemi. Bu yöntemin en büyük özelliği, meyveler, sebzeler, pişmiş gıdalar ve su ürünleri gibi diğer donmuş gıdaların çözdürme süreçlerine de genişletilebilmesi ve uygulanabilmesidir.
Özetle, vakumlu çözdürme ve vakumlu süblimasyon-yeniden sulandırma çözdürme yöntemlerinin önemli avantajlarından biri, en iyi çözdürme durumuna ulaşmak için çözdürme parametrelerinin (sıcaklık ve vakum) donmuş ürünlerin özelliklerine ve enerji tüketimine göre optimize edilebilmesidir.
Vakumlu dondurma sürecindeki vakum derecesinin programlanamaması ve otomatik ve doğru bir şekilde kontrol edilememesi sorununu çözmek için, bu makalede spesifik bir çözüm önerilmektedir.
Çözümün temel prensibi, dinamik denge yöntemine göre farklı vakum basıncı ayarlarına göre hava giriş akışını ayarlamak için KaoLu’nun Oransal Basınç Regülatörünü kullanmak ve son olarak çeşitli donmuş ürünlerin çözülme vakum derecesine herhangi bir ayarda ulaşmaktır. Sabit noktalarda doğru program kontrolü yapılır, böylece vakumlu çözdürme teknolojisi daha yaygın olarak uygulanabilir ve kalite güvence yeteneğine sahip olur.
Vakum basıncı kontrol sürecinde, en yaygın hassas kontrol yöntemi dinamik denge yöntemidir, Şekil 3’te gösterildiği gibi, temel prensibi giriş akışı ve egzoz akışı arasındaki dinamik dengeye dayanır, böylece farklı vakum basıncı ayarlarının doğru ayarlanmasına ulaşılır.
Vakum kontrol sisteminin çalışma süreci, çift kanallı vakum basınç kontrolörünün, vakum göstergesinden toplanan sinyali, vakum derecesi ayar değerine veya ayarlanan programa göre karşılaştırmasıdır. Kontrolör, karşılaştırma sonrası farka göre hesaplama yapmak ve kontrol sinyalini vermek için PID algoritmasını kullanır ve kontrol sinyali, KaoLu’nun Oransal Basınç Regülatörünü dinamik olarak hava giriş veya egzoz akışını ayarlamaya yönlendirir, böylece vakum odasındaki vakum derecesi değişir, bu da vakum göstergesinin ölçülen değerinin otomatik kontrol için hemen ayar noktasına yaklaşmasını sağlar. Çözümdeki vakum derecesi kontrol sisteminin her bir bileşeninin açıklaması şöyledir:
Mevcut vakum göstergesi kullanılabilse de, vakum derecesinin kontrol doğruluğunu sağlamak için, vakum göstergesinin yüksek hassasiyetli ince film kapasitans vakum göstergesi kullanılması önerilir ve herhangi bir vakum derecesindeki ölçüm doğruluğu %0.3’ten daha iyi olabilir.
Ayrıca, çeşitli donmuş ürünlerin vakumlu çözdürülmesini karşılamak için, vakum derecesini daha geniş bir vakum derecesi aralığında kontrol etmek gerekir, bu nedenle bunları kapsamak için farklı aralıklara sahip iki kapasitans vakum göstergesinin kullanılması önerilir. Önerilen iki vakum göstergesinin aralıkları 1 Torr ve 10 Torr’dur.
Vakum derecesi kontrol sistemi, giriş ve egzoz akışını ayrı ayrı ayarlamak için KaoLu’nun Oransal Basınç Regülatörünü kullanır. KaoLu’nun Oransal Basınç Regülatörü, yüksek ve düşük aralıklı iki vakum göstergesiyle birleştirildiğinde, tam vakum aralığında %1’den daha iyi bir kontrol doğruluğuna ulaşabilir. Ayrıca, kontrol doğruluğunu ve vakum stabilitesini sağlamak için, KaoLu’nun Oransal Basınç Regülatörünün belirli sızıntı oranı ve tepki hızı gereksinimlerini karşılaması gerekir.
Vakum kontrol sistemindeki bir diğer anahtar enstrüman, yüksek hassasiyetli çift kanallı vakum basınç kontrolörüdür. Bağımsız iki yönlü PID kontrol kanalı, 1 Torr vakum göstergesi ve bir elektrikli iğne valfi ile yüksek vakum kontrol kanalı ve 10 Torr vakum göstergesi ile bir düşük vakum kontrol kanalı oluşturur. Önemli olan, her bağımsız kanalın 24-bit AD, 16-bit DA ve %0.01 minimum çıkış yüzdesine sahip olmasıdır, bu da vakum basıncının hassas kontrolünü sağlayabilir.
Ek olarak, bu kontrolör, PID parametrelerinin makul seçimini hızlı bir şekilde gerçekleştirebilen PID parametre otomatik ayarlama işlevine sahiptir. Ana bilgisayarla iletişimi ve kontrol parametresi ayarı, çalıştırma ve proses değişkenleri için ana bilgisayarı kullanmayı kolaylaştıran standart bir RS485 iletişim arayüzü ve bilgisayar yazılımı ile donatılmıştır. Toplama, görüntüleme, depolama ve geri çağırma işlemleri yapılabilir.
Kısacası, bu makalede önerilen vakum derecesi kontrol çözümü, vakumlu çözdürme sürecindeki vakum derecesinin otomatik ve doğru kontrolü için tüm gereksinimleri iyi bir şekilde karşılayabilir ve laboratuvar vakumlu çözdürme süreci araştırması ve çok sayıda donmuş ürünün işlenmesi için vakumlu çözdürme ekipmanı için çok uygundur.
Web sitemizi ziyaretiniz sırasında çerezler kullanılmaktadır. Kişisel verilerinizin 6698 sayılı KVKK uyarınca işlenmesine ilişkin detaylı bilgi için Gizlilik Politikası sayfamızı inceleyebilirsiniz.