Les fruits et légumes frais sont très saisonniers et difficiles à conserver. Le séchage est l’une des technologies les plus utilisées dans la conservation des fruits et légumes. Avec le développement rapide des aliments de loisirs à base de fruits et légumes, la recherche sur la technologie de séchage a également continué à s'approfondir. Les recherches pertinentes au pays et à l'étranger se concentrent principalement sur la technologie de transformation et ses paramètres de processus, la dynamique de séchage et la qualité des fruits et légumes secs. Une technologie de transformation à faible consommation d'énergie est utilisée pour maximiser la rétention des nutriments dans les fruits et légumes frais dans le temps de séchage le plus court possible et obtenir une meilleure qualité sensorielle.
Le processus de lyophilisation du lyophilisateur sous vide est effectué dans un environnement sous vide et à basse température, ce qui ne détruira pas les substances sensibles à la chaleur et inhibera également l'activité biologique des enzymes ainsi que la croissance et la reproduction des micro-organismes. Par conséquent, la couleur, l'arôme, le goût, la forme et les composants nutritionnels des fruits et légumes frais peuvent être mieux préservés et des produits à base de fruits et légumes secs de haute qualité peuvent être préparés. Par conséquent, les fruits et légumes lyophilisés peuvent répondre à la quête des consommateurs en matière de nutrition, de délice et de santé pour les aliments à base de fruits et légumes. Cependant, en raison de son coût élevé, de sa consommation d’énergie élevée et de son faible rendement, il s’agit également de l’un des procédés de séchage les plus coûteux. Afin de parvenir à une production industrielle à grande échelle, il est nécessaire d’optimiser davantage ou d’adopter une technologie de séchage combiné plus efficace pour obtenir une qualité élevée et une faible consommation d’énergie.
Des études ont montré qu'en plus des conditions de séchage, du type de séchoir et des caractéristiques des matériaux qui affectent la qualité et la consommation d'énergie du séchage des fruits et légumes lyophilisés, le traitement de pré-séchage et les conditions de pré-congélation jouent également un rôle important dans la congélation. processus de séchage. De plus, par rapport à une technologie de séchage unique, la technologie de lyophilisation, en tant que technologie composite de séchage par étapes, combine les avantages de la lyophilisation et d'autres méthodes de séchage pour atteindre une complémentarité, et présente de bons avantages en termes de qualité de séchage, de coût et de consommation d'énergie. Par conséquent, il a attiré l’attention des universitaires et de l’industrie au pays et à l’étranger et a de larges perspectives d’application.
Selon différents mécanismes de séchage, le séchage est divisé en séchage à l'air chaud, séchage par micro-ondes, séchage sous vide, FD (lyophilisation) et séchage infrarouge. Bien que les coûts de production de l'air chaud et des micro-ondes ne soient pas élevés et soient largement utilisés dans l'industrie, ils affectent sérieusement la qualité du produit en raison d'une grave perte de nutriments et d'une mauvaise uniformité de chauffage ; les trois autres méthodes de séchage présentent des avantages évidents en termes de qualité du produit, mais en raison de diverses raisons techniques telles que le transfert de chaleur difficile lors du séchage sous vide, la consommation d'énergie élevée dans la production FD et la capacité de pénétration limitée du séchage infrarouge, il est difficile de les appliquer sur un à grande échelle dans la pratique de production.
La lyophilisateur sous vide FD (lyophilisation) est basée sur la déshydratation par sublimation. Dans l'environnement à basse température requis pour le séchage, il peut minimiser la perte de saveur et de composés aromatiques, produire des structures poreuses et réduire le retrait de volume ; de plus, grâce à l'arrêt de la plupart des réactions enzymatiques, l'état initial des fruits et légumes frais est maintenu et les produits sont de bonne qualité.
Cependant, en raison de l'opération consistant à maintenir un état de basse température, à fournir de la chaleur de sublimation et à réduire la pression totale de la chambre de séchage, la lyophilisateur sous vide FD (lyophilisation) est une technologie de production à forte consommation d'énergie et à coût élevé. Par conséquent, l’amélioration de l’ensemble du processus de séchage, l’amélioration de l’efficacité du séchage et la réduction de la consommation d’énergie sont devenues les points chauds de nombreuses études.
Mentionnons brièvement la modélisation mathématique et l'optimisation du processus de séchage de la lyophilisateur sous vide.
La cinétique de séchage est généralement utilisée pour décrire les mécanismes macroscopiques et microscopiques de transfert de chaleur et de masse au cours du processus de séchage. Il dépend de nombreux facteurs tels que les méthodes de séchage, les conditions de séchage et les caractéristiques des matériaux. Cela revêt une grande importance pour améliorer la conception des équipements, optimiser le processus de séchage, maintenir la qualité et réduire la consommation. Le séchage en couche mince est une méthode largement utilisée pour déterminer le modèle cinétique du séchage des fruits et légumes. La relation entre le taux d'humidité MR et le temps t est souvent utilisée pour décrire les changements dynamiques dans le processus de séchage. La précision du modèle est vérifiée par des indicateurs statistiques tels que le coefficient de détermination R2, le chi carré χ2 et l'erreur quadratique moyenne RMSE. Il peut être utilisé comme un outil important pour estimer la courbe de séchage, améliorer le processus de séchage et atteindre une faible consommation d'énergie. Cependant, dans les applications pratiques, il n’existe pas de modèle de séchage en couche mince capable de résumer efficacement toutes les dynamiques de séchage des fruits et légumes. En termes d'amélioration de la qualité et de réduction de la consommation, outre l'optimisation du processus de séchage par l'établissement d'un modèle cinétique de séchage et la modification des paramètres de séchage, les recherches actuelles se concentrent principalement sur le contrôle des méthodes de prétraitement, des méthodes de précongélation et sur l'utilisation de technologies de séchage combinées.
