Handout 9.5 – Obst_Gemüse_Trocknen Flashcards

1
Q

Welche Möglichkeiten gibt es prinzipiell Erbsen für eine Tütensuppe oder Himbeeren für eine Müslimischung zu trocknen?

A
  • Warmluft-/Konvektionstrocknung
  • Gefriertrocknung
  • Mikrowellen(vakuum)- Trocknung
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2
Q

Was ist der Vorteil von Vakuumtrocknung?

A

Vakuumtrocknung bewirkt, dass Wasser schon bei niedrigeren Temperaturen verdampft und somit schonender getrocknet werden.

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3
Q

Wie ist die Produktstruktur nach dem Trocknen bei den verschiedenen Verfahren?

A
  • Konvektionstrocknung: kaum Poren zu erkennen, sehr dichte Struktur.
  • Mikrowellenvakuumtrocknung: einzelne große Poren, durch feste haut voneinander abgetrennt.
  • Gefriertrocknung: homogene Porenstruktur
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4
Q

Was ist das „Arbeitstier“ der Trocknungsverfahren (geringe Kosten, Einsatz für Massenprodukte)? Warum resultieren lange Trocknungszeiten? Wie werden hohe Durchsätze realisiert?

A

Luftbandtrocknung (geringer in der Anschaffung aber höherer Spez. Energiebedarf) und Vakuumtrocknung (Teurer in der Anschaffung aber geringster spez. Energiebedarf)

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5
Q

Wie sind Bandtrockner aufgebaut? Warum versucht man, mehrere Trocknungszonen zu realisieren? Welche Möglichkeit der Luftführung würden Sie warum empfehlen?

A

Das Produkt wird auf einem Band transportiert und mit warmer Luft durchströmt. Durch mehrer Stufen kann der Prozess den trocknungsstufen angepasst werden.
Die Luft kann so geführt werden, dass die Trockene Luft auf das trockenste Produkt trifft und den austritt beim nassesten Produkt hat. Dadurch hat man immer ein Δφ und ΔT.

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6
Q

Wann kann man Fließbett- bzw. Wirbelschichttrockner für Obst und Gemüse-Produkte einsetzen? Worauf muss man bei der Auslegung achten? Wie beeinflussen Produktparameter (Größe, Dichte, Form) die Auslegung?

A

wenn es sich um einzelne Stücke handelt.
Bei der Auslegung muss die Lockerungsgeschwindigkeit erreicht werden und die Schwebegeschwindigkeit darf nicht überschritten werden (sonst Produktaustrag) ->Luftgeschwindigkeit muss der Stokschen sinkgeschwindigkeit entsprechen.

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7
Q

Skizzieren Sie einen Walzentrockner für Kartoffelpürree. Welche Form der Trocknung liegt vor? Warum ist der spezifische Dampfverbrauch so hoch? Wie könnte man ihn evtl. senken?

A

Skizze in Screenshots.
Konttakttrocknung. Der Dampfverbrauch ist höher, als die menge an Dampf die entsteht, da eine große ungenutzte Oberfläche mit beheizt wird.
Senken?

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8
Q

Skizzieren Sie den Trocknungsverlauf (Wassermassenstrom und Produktoberflächentemperatur) für die Walzentrocknung. Worauf muss man achten, wenn man einen möglichst natürlich schmeckenden und aussehenden Kartoffelbrei erhalten will?

A

Diagramm in Screenshots.
es muss die Maillard-reaktion verhindert werden.

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9
Q

Warum benötigen Kartoffelpürreeflocken hervorragende Instanteigenschaften? Wie wird dies bei der Walzentrocknung sichergestellt? In welcher Größenordnung muss dazu der Temperatur- unterschied zwischen Walze und der Schicht an Kartoffelbrei sein? Erklären Sie dazu auch die resultierende Siedeform.

A

Da es mit Wasser wieder angemischt wird. Dazu sind große Poren notwendig. Mit steigender Temperaturdifferenz kommt es zu Blasensieden und große Poren entstehen. Bei ΔT=30°C (erstes) Maximum.

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10
Q

Warum wird die Gefriertrocknung trotz der immensen Kosten heute oft eingesetzt?

A

Liefert hohe Qualität.
* aroma, färbe, From, Volumen & Wertstoffe bleiben erhalten
* gut rieselfähig
* leicht rehydratisiertbar, da Poren erhalten bleiben
* geringes Gewicht.
-> nur für teure Produkte rechnet es sich.

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11
Q

Beschreiben Sie den Verlauf der Gefriertrocknung im Phasendiagramm für Wasser.

A

Screenshot.
Diagramm
Dampfdruck über Sattdampftemperatur.
Von Wasser zu gefrieren durch T Absenkung. Dann von Gefroren zu Phasengrenze Eis/Dampf durch Druckabsenkung. Dann verdampfen durch Temperaturerhöhung.

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12
Q

Wie ist ein Gefriertrockner aufgebaut, welche Anlagen benötigt man zusätzlich in der Prozesslinie?

A

Neben dem Gefriertrockner, ein Kondensator an dem das verdampfte Wasser kondensiert und gefriert um Vakuum leichter halten zu können.

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13
Q

Wie ist der vergleich der trocknungsverfahren was den Wasseranteil über die zeit angeht? Wie schnell ist welches verfahren?

A

Mikrowellentrocknung: Der Wasseranteil nimmt schnell ab und damit der schnellste Prozess.
Konvektionstrocknung: Der Wassergehalt nimmer erst schneller, dann aber immer langsamer ab (trocknungsabschnitte).
Gefriertrocknung: Diese Trocknung dauert am längsten. Der Wasseranteil nimmt langsam aber konstant über die zeit ab.

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14
Q

Warum sind Gefriertrocknungsanlagen so teuer im Investment und Betrieb?

A

hoher Energiebedarf pro kg verdampftem Wasser, da lange trocknungzeit und nicht bei atmosphärdruck.
Größere Apparate bei gleichem Durchsatz notwendig, dadurch teurer.

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15
Q

Was muss man beim Einfrieren von ganzen Himbeeren beachten? Gilt dies auch für einen Himbeersirup für ein Smoothie-Instantpulver?

A

so trocknen, dass beim wieder aufweichen die Porenstruktur immer noch erhalten ist. Für Sirup und Pulver nicht entscheidend, da es hier nicht auf die Form ankommt.

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16
Q

Wie bezeichnet man die Trocknungsabschnitte beim Gefriertrocknen? Warum spricht man hier nicht vom 1.-3. Trocknungsabschnitt?

A
  1. einfrieren
  2. primäre Trocknung
  3. sekundäre Trocknung

Da es keine klassische Trocknung ist sondern sich um eine Verdampfung handelt?

17
Q

Warum muss man nach der Sublimation nachtrocknen? Welche Bedingungen werden hierfür gewählt?

A

da nicht gefrorenes Wasser nicht verdampft werden kann. wird mittels Vakuumtrocknung verdampft.

18
Q

Nach welchem physikalischen Prinzip arbeitet ein Mikrowellentrockner?

A

Erwärmung durch Reibungsverluste der sich bewegenden Wassermoleküle

19
Q

Was versteht man unter „levelling“ bei der Mikrowellentrocknung?

A

Wärmeerzeugnis ist dann wenn sie gebraucht wird. Dadurch, dass nur freie Wassermoleküle erhitzt werden und diese während der Trocknung abnehmen, nimmt die Leistungsaufnahme mit dem Prozess ab.

20
Q

Was versteht man unter „thermal runa- way“ beim Mikrowellentrocknen?

A

bereits trockene schichten zellulärer Produkte wärmen sich auf.

21
Q

Warum kommt es beim Erwärmen von Lebensmitteln mit Mikrowellen zu s.g. Hot & Cold Spots? Welche Strategien gibt es, um das Produkt gleichmäßiger zu erwärmen & trocknen?

A

Durch Brechung an Grenzflächen mit unterschiedlichen dielektrischen Eigenschaften -> Brechung zum Zentrum des Produkts und Bündelung im Produktinnern.
->Durch ON/OFF- Regler des Leistungseintrags -> Schaltet bei Temperaturspitzen aus (Hotspot wird verhindert)

22
Q

Was versteht man unter Mikrowellen-Puffing? Welche Prozessschritte und prinzipielle Parameter werden hierfür benötigt? Welche Produktqualitäten resultieren?

A
  1. Lufttrocknung bis 25-35% restfeuchte, dadurch verhornung der Oberfläche.
  2. Durch die hohe Mikrowellenleistung plötzliche Dampferzeugung und es kommt zur explosionsartigen Ausdehnung -> Puffen
  3. Lufttrocknen um die restfeuchte zu entfernen.
23
Q

Warum versucht man heute, verschiedene Trocknungsverfahren zu kombinieren? Wie geht man dabei vor? Welche Vor- und welche Nachteile hat das?

A

um die Qualität bei geringeren kosten zu erhalten.
Gefriertrocknen wird dabei mit Konvektiontrocknung oder Mikrowellentrocknung kombiniert um eine gleichbleibende Porenstruktur zu erhalten.