Teknologier

Teknologier

Filtrér siden efter relevante processer

Tørring

Ultralydstørring

Ultralydstørring

Ultralydstørring benytter trykbølger såsom sonisk eller højintensiv ultralyd til at producere en forøgelse af massetransportkinetikken og dermed accellerer teknologien tørringsprocessen.

Denne teknologi forventes at blive op til fem gange mere energieffektiv end de fleste konventionelle tørringsprocesser. Den vil kunne halvere tørretiden, og dermed resultere i øget produktivitet. General Electric har fornyligt investeret i et studie af teknologien, og den er med succes implementeret i en rengøringsproces.

Teknologien er anvendt i industrien til processer som papirfremstilling, tekstiltørring, pulvertørring, og har muligvis også et potentiale i fødevareindustrien. Det er stadig på pilotstadiet at anvende teknologien i fødevareindustrien.

Mekanisk damprekompression (MVR)

Mekanisk dampkompression

Mekanisk damprekompression er en energigenindvindingsproces, der kan bruges til at genanvende overskudsvarme fra damp til at forbedre processens energieffektivitet. Temperaturen af den damp, der kommer ud fra en proces, kan forøges ved at komprimere den med en radialblæser eller kompressor.
Dermed kan dampen anvendes i processen igen. På denne måde går energien ikke tabt, og kun den energi, der kræves for at forøge tryk og temperatur, skal tilføjes. Sammenlignet med den rene generation af damp, giver denne teknologi mulighed for betydelige energibesparelser.

Teknologien har anvendelser i industrien til eksempelvis afsaltning af vand, eller behandling af industrielt spildevand og anvendes også indenfor fødevareindustrien (produktion af kartoffelmel, fiskemel, kartoffelsaft, mælk, valle, pektin, brænderier osv.). Dog kræver den komplekse og dyre installation en forøgelse af investeringen.

Induktiv-tørring (IT)

Induktiv tørring

I induktiv-tørring tilføres varmen ved hjælp af induktion for at accelerere fordampning af de volatile forbindelser i et produkt, som placeres
i en elektrisk ledende beholder. Denne teknologi er i stand til at skabe meget hurtig opvarmning af metalbeholdere (100 °C per sekund), den er mere sikker at benytte end brændsler, og den kan reducere energiforbruget mere end 20% grundet den kortere tørringstid.

Endelig har IT potentiale til at øge produktiviteten. Induktiv-tørring har været anvendt til tørring, hærdning og limning i både bil og olie- og gasindustrien. Der er endnu ikke kommercielle løsninger tilgængelige i fødevareindustrien, men potentialet er blevet undersøgt.

Flertrins-fordampere

flertrinsfordampere

Fordampere med flere trin består af en sekvens af beholdere, der hver holdes ved et lavere tryk end det foregående, hvorved opløsningsmidlerne fordampes ved faldende temperatur. I denne konfiguration kan dampen, der generes i en beholder, bruges som varmekilde i næste beholder og så fremdeles. Således er det kun den første beholder, der kræver en ekstern varmekilde.

Teknologien reducerer dermed mængden af ekstern varme eller damp, der er nødvendig for at drive fordampningsprocessen betydeligt,
hvilket resulterer i forbedret energieffektivitet og reducerede driftsomkostninger. Grundet systemets konfiguration har den mulighed for at integrere forskellige varmekilder og kan derved fremme genindvindingen af overskudsvarme.

Pulserende elektrisk felt

Denne teknologi anvender en pulserende elektrisk strøm kombineret med varmebehandling som en ny ikke-termisk metode til fødevarekonservering med en øget fugt-fjernelsesgrad.

Denne teknologi eliminerer eller reducerer behovet for at blanchere produktet som forberedelse til yderligere bearbejdning. I kartoffelindustrien er denne teknologi blevet en industristandard, da den reducerer forvarmning og blanchering (f.eks. i Wernsing i Danmark).

Den anvendes i en række fødevareindustrier såsom i produktionen af kartoffelchips eller tørrede pølser.
Udviklingen af teknologien til anvendelse til tørring er stadig på pilotstadiet.

Infrarød tørring (IR)

Infrarød tørring anvender energien i infrarød stråling (300 GHz til 430 THz) til at opvarme materialet, der skal varmes direkte. Dermed
sker der en intern opvarmning af materialet og molekylære oscillationer, der driver fugten ud i den kølige luftstrøm.

Teknologien kan reducere tørretiden op til 60 %, hvilket bevirker en reduktion af energiforbruget på op mod 70 %. Andre fordele er, at overfladen opvarmes uniformt, kvalitetsforringelser reduceres, alsidighed og simpelt og kompakt udstyr.

Selvom denne teknologi er udbredt i industrien til at tørre tekstiler, papir, film, maling eller belægninger, er anvendelsen til tykke porøse materialer, såsom fødevarer, ikke fuldt udviklet endnu.

Vakuumtørring

I vakuumtørring fjernes den fugt, der er tilstede i produktet, typisk et vådt fast stof, ved at skabe vakuum omkring produktet. Ved at undgå at
tilføje varme, øger denne teknologi stabiliteten af slutproduktet, hvorved den bevarer delikate aromaer og farver.

Teknologien anvendes i den farmaceutiske og kosmetiske industri, men også i fødevareindustrien til en række produkter (f.eks frugt og grøntsager). Dog må der forventes en forøget tørretid, ligesom der også må forventes, at der skal benyttes mere komplekst udstyr, hvilket kræver en øget investering. Teknologien tillader tilmed også kun batchprocesser.

Mikrobølge-tørring

I lighed med radiofrekvenstørring kan mikrobølger også anvendes til tørring. Mikrobølger tørrer materialet indefra og ud, da det meste af fugten er fordampet, før det forlader materialet, hvilket frembringer en pumpeffekt, der tvinger væsken i materialet ud mod overfladen. Selvom anvendelsen af mikrobølger generelt er udbredt i industrien, så er den kommercielle modenhed af anvendelsen i tørringsprocessen kun i de indledende faser.

Denne teknologi er i stand til at fjerne en signifikant større mængde vand end gas stripping, hvilket kan reducere tørretiden, især når processen skaleres up. Den kan derfor vis sige at være den mest økonomiske løsning, når der kræves et meget tørt slutprodukt.

Radiofrekvens tørring (RF)

Radiobølger med en høj frekvens på 20 kHz til 300 MHz kan benyttes til at opvarme materialer, og derfor kan de også benyttes i tørringsprocesser. Dette virker som en lovende teknologi, da den udviser en række fordele sammenlignet med konventionelle tørringsprincipper såsom reduktion af varmetab ved konvektion, reduktion af tørringstiden og selektiv opvarmning.

Leverandører oplyser, at teknologien kan reducere de generelle tørringsomkostninger med 20 % til 50 % med en tilbagebetalingstid på 2 år til 3 år.

Varmepumpe-assisteret lufttørrer

En varmepumpe-assisteret lufttørrer anvender varmpumpeprincippet til at flytte varme fra den fugtige afkastluft til den tørre indblæsningsluft.

Processen genvinder den latente varme fra fordampningsprocessen, hvilket resulterer i en reduktion af netto energiforbruget på op mod 65 %. Den anvender den fugtige afkastluft som varmekilde i fordamperen, hvor luften køles og fugten kondenseres ud, hvilket resulterer i en kold tør luft. Efterfølgende afsættes varmen fra kondensatoren til denne kolde tørre luftstrøm, inden den benyttes som indblæsningsluft til tørringsprocessen.

Teknologien anvendes i industrier såsom tørring af spildevandsslam, pakketørring, tørring af maling og belægninger men også indenfor fødevareindustrien.

Vakuum- og frysetørring / lyofilisering

Vakuum- og frysetørring / lyofilisering er en dehydreringsproces, som foregår ved lavtemperatur. Processen består af en indefrysning af produktet, reduktion af trykket og at isen fjernes ved sublimation.

Teknologien forbedrer stabiliteten og kvaliteten af slutproduktet, reducerer det specifikke energiforbrug, der er nødvendigt for at fjerne vandet, og kan benyttes til at udvikle nye produkter, hvor delikate aromaer og farver konserveres.

Den anvendes blandt andet i den farmaceutiske og kosmetiske industri, men også inden for fødevareindustrien.

Inddampning

Varmepumpe-assisteret fordampning

Varmepumpe-assisteret fordampning er en proces, der består af at integrere en varmepumpe, så den leverer en del af den varme, der kræves
af fordampningsprocessen. Varmepumpens kølemiddel absorberer varme, mens det fordamper ved lav temperatur. Kølemiddeldampen komprimeres herefter til et tryk, der er tilstrækkeligt højt til, at dampen kondenser i kondenseren, hvorved varmepumpen afgiver den nødvendig varme til fordampningsprocessen.

Teknologien har mulighed for at øge energieffektiviten i fordampningsprocessen og derved reducere driftsomkostninger. Den anvendes bl.a. inden for industrier som den kemiske-, farmaceutiske-, biokemiske- og raffinaderiindustrien, men også inden for fødevareindustrien (f.eks. flydende fødevarer).

Ultralydstørring

Ultralydstørring

Ultralydstørring benytter trykbølger såsom sonisk eller højintensiv ultralyd til at producere en forøgelse af massetransportkinetikken og dermed accellerer teknologien tørringsprocessen.

Denne teknologi forventes at blive op til fem gange mere energieffektiv end de fleste konventionelle tørringsprocesser. Den vil kunne halvere tørretiden, og dermed resultere i øget produktivitet. General Electric har fornyligt investeret i et studie af teknologien, og den er med succes implementeret i en rengøringsproces.

Teknologien er anvendt i industrien til processer som papirfremstilling, tekstiltørring, pulvertørring, og har muligvis også et potentiale i fødevareindustrien. Det er stadig på pilotstadiet at anvende teknologien i fødevareindustrien.

Mekanisk damprekompression (MVR)

Mekanisk dampkompression

Mekanisk damprekompression er en energigenindvindingsproces, der kan bruges til at genanvende overskudsvarme fra damp til at forbedre processens energieffektivitet. Temperaturen af den damp, der kommer ud fra en proces, kan forøges ved at komprimere den med en radialblæser eller kompressor.
Dermed kan dampen anvendes i processen igen. På denne måde går energien ikke tabt, og kun den energi, der kræves for at forøge tryk og temperatur, skal tilføjes. Sammenlignet med den rene generation af damp, giver denne teknologi mulighed for betydelige energibesparelser.

Teknologien har anvendelser i industrien til eksempelvis afsaltning af vand, eller behandling af industrielt spildevand og anvendes også indenfor fødevareindustrien (produktion af kartoffelmel, fiskemel, kartoffelsaft, mælk, valle, pektin, brænderier osv.). Dog kræver den komplekse og dyre installation en forøgelse af investeringen.

Induktiv-tørring (IT)

Induktiv tørring

I induktiv-tørring tilføres varmen ved hjælp af induktion for at accelerere fordampning af de volatile forbindelser i et produkt, som placeres
i en elektrisk ledende beholder. Denne teknologi er i stand til at skabe meget hurtig opvarmning af metalbeholdere (100 °C per sekund), den er mere sikker at benytte end brændsler, og den kan reducere energiforbruget mere end 20% grundet den kortere tørringstid.

Endelig har IT potentiale til at øge produktiviteten. Induktiv-tørring har været anvendt til tørring, hærdning og limning i både bil og olie- og gasindustrien. Der er endnu ikke kommercielle løsninger tilgængelige i fødevareindustrien, men potentialet er blevet undersøgt.

Flertrins-fordampere

flertrinsfordampere

Fordampere med flere trin består af en sekvens af beholdere, der hver holdes ved et lavere tryk end det foregående, hvorved opløsningsmidlerne fordampes ved faldende temperatur. I denne konfiguration kan dampen, der generes i en beholder, bruges som varmekilde i næste beholder og så fremdeles. Således er det kun den første beholder, der kræver en ekstern varmekilde.

Teknologien reducerer dermed mængden af ekstern varme eller damp, der er nødvendig for at drive fordampningsprocessen betydeligt,
hvilket resulterer i forbedret energieffektivitet og reducerede driftsomkostninger. Grundet systemets konfiguration har den mulighed for at integrere forskellige varmekilder og kan derved fremme genindvindingen af overskudsvarme.

Pulserende elektrisk felt

Denne teknologi anvender en pulserende elektrisk strøm kombineret med varmebehandling som en ny ikke-termisk metode til fødevarekonservering med en øget fugt-fjernelsesgrad.

Denne teknologi eliminerer eller reducerer behovet for at blanchere produktet som forberedelse til yderligere bearbejdning. I kartoffelindustrien er denne teknologi blevet en industristandard, da den reducerer forvarmning og blanchering (f.eks. i Wernsing i Danmark).

Den anvendes i en række fødevareindustrier såsom i produktionen af kartoffelchips eller tørrede pølser.
Udviklingen af teknologien til anvendelse til tørring er stadig på pilotstadiet.

Infrarød tørring (IR)

Infrarød tørring anvender energien i infrarød stråling (300 GHz til 430 THz) til at opvarme materialet, der skal varmes direkte. Dermed
sker der en intern opvarmning af materialet og molekylære oscillationer, der driver fugten ud i den kølige luftstrøm.

Teknologien kan reducere tørretiden op til 60 %, hvilket bevirker en reduktion af energiforbruget på op mod 70 %. Andre fordele er, at overfladen opvarmes uniformt, kvalitetsforringelser reduceres, alsidighed og simpelt og kompakt udstyr.

Selvom denne teknologi er udbredt i industrien til at tørre tekstiler, papir, film, maling eller belægninger, er anvendelsen til tykke porøse materialer, såsom fødevarer, ikke fuldt udviklet endnu.

Vakuumtørring

I vakuumtørring fjernes den fugt, der er tilstede i produktet, typisk et vådt fast stof, ved at skabe vakuum omkring produktet. Ved at undgå at
tilføje varme, øger denne teknologi stabiliteten af slutproduktet, hvorved den bevarer delikate aromaer og farver.

Teknologien anvendes i den farmaceutiske og kosmetiske industri, men også i fødevareindustrien til en række produkter (f.eks frugt og grøntsager). Dog må der forventes en forøget tørretid, ligesom der også må forventes, at der skal benyttes mere komplekst udstyr, hvilket kræver en øget investering. Teknologien tillader tilmed også kun batchprocesser.

Mikrobølge-tørring

I lighed med radiofrekvenstørring kan mikrobølger også anvendes til tørring. Mikrobølger tørrer materialet indefra og ud, da det meste af fugten er fordampet, før det forlader materialet, hvilket frembringer en pumpeffekt, der tvinger væsken i materialet ud mod overfladen. Selvom anvendelsen af mikrobølger generelt er udbredt i industrien, så er den kommercielle modenhed af anvendelsen i tørringsprocessen kun i de indledende faser.

Denne teknologi er i stand til at fjerne en signifikant større mængde vand end gas stripping, hvilket kan reducere tørretiden, især når processen skaleres up. Den kan derfor vis sige at være den mest økonomiske løsning, når der kræves et meget tørt slutprodukt.

Radiofrekvens tørring (RF)

Radiobølger med en høj frekvens på 20 kHz til 300 MHz kan benyttes til at opvarme materialer, og derfor kan de også benyttes i tørringsprocesser. Dette virker som en lovende teknologi, da den udviser en række fordele sammenlignet med konventionelle tørringsprincipper såsom reduktion af varmetab ved konvektion, reduktion af tørringstiden og selektiv opvarmning.

Leverandører oplyser, at teknologien kan reducere de generelle tørringsomkostninger med 20 % til 50 % med en tilbagebetalingstid på 2 år til 3 år.

Varmepumpe-assisteret lufttørrer

En varmepumpe-assisteret lufttørrer anvender varmpumpeprincippet til at flytte varme fra den fugtige afkastluft til den tørre indblæsningsluft.

Processen genvinder den latente varme fra fordampningsprocessen, hvilket resulterer i en reduktion af netto energiforbruget på op mod 65 %. Den anvender den fugtige afkastluft som varmekilde i fordamperen, hvor luften køles og fugten kondenseres ud, hvilket resulterer i en kold tør luft. Efterfølgende afsættes varmen fra kondensatoren til denne kolde tørre luftstrøm, inden den benyttes som indblæsningsluft til tørringsprocessen.

Teknologien anvendes i industrier såsom tørring af spildevandsslam, pakketørring, tørring af maling og belægninger men også indenfor fødevareindustrien.

Vakuum- og frysetørring / lyofilisering

Vakuum- og frysetørring / lyofilisering er en dehydreringsproces, som foregår ved lavtemperatur. Processen består af en indefrysning af produktet, reduktion af trykket og at isen fjernes ved sublimation.

Teknologien forbedrer stabiliteten og kvaliteten af slutproduktet, reducerer det specifikke energiforbrug, der er nødvendigt for at fjerne vandet, og kan benyttes til at udvikle nye produkter, hvor delikate aromaer og farver konserveres.

Den anvendes blandt andet i den farmaceutiske og kosmetiske industri, men også inden for fødevareindustrien.

Pasteurisering

Induktiv sterilisering

Induktiv sterilisering består i anvendelsen af induktion til at forøge temperaturen på metalliske fødevarebeholdere eksempelvis dåser, så de steriliseres. Denne teknologi er enkel, sikker og pålidelig og tilbyder god temperatur og effektstyring og derved en ensartet ydelse.

Teknologien har udbredt anvendelse i industrier som metalforarbejdning og medicinske udstyr (sterilisering af kirurgiske instrumenter), og den kan også bruges inden for fødevareindustrien (dåser til fødevarer). Teknologien er imidlertid begrænset til sterilisering af metalliske beholdere.

Kold plasma

Kold plasma (også kaldet lavtemperaturplasma) er en ny, ikke-termisk teknologi, der har udvist et stort potentiale for dekontaminering af fødevarer. Denne teknologi behandler fødevarer ved kold plasmaudladning, hvilket fører til reduktion af antallet af mikroorganismer, og kan endda bruges til nedbrydning af pesticider eller mycotoksiner.

Teknologien forventes at kunne anvendes inden for fødevareindustrien, og lovende resultater er opnået under laboratoriebetingelser, men det er ukendt, hvilke mellemprodukter der dannes under nedbrydning af mykotoksiner og andre kemiske forbindelser. Der er stadig behov for opskalering af hele processen til industriel skala.

UV-sterilisering/- pasteurisering

Kortbølget ultraviolet lys (UV-C) kan bruges som en desinfektionsmetode, da det påvirker det genetiske materiale fra bakterier, virus, skimmelsvamp og andre mikroorganismer. På den måde forhindrer UV-C bestråling deres reproduktion.

Teknologien anvendes i en række industrier til sterilisering af emballagematerialer såsom beholdere, indpakning eller flaskehætter, men kan også anvendes inden for fødevareindustrien (industrielt procesvand, drikkevarer og gartnerier). UV-C bestråling kan hovedsageligt anvendes til desinfektion af forskellige processer og produkter såsom luft til forarbejdning af kød eller grøntsager.

Selv om pasteurisering ved hjælp af UV-lys generelt er på et anvendeligt stadie, kræver sterilisering muligvis yderligere udvikling og optimering af teknologien.

Radiobølgepasteurisering

Radiobølger kan bruges til at opvarme fødevarer med det formål at pasteurisere eller sterilisere dem. Fordelene ved denne teknologi er, at den reducerer varmetabet i grund varmeledning til omgivelserne, hvilket sparer driftsomkostninger og tid. Teknologien kræver også lav vedligeholdelse. Den har begrænsede negative bivirkninger som nedsat fødevare- eller sensorisk kvalitet, og den forventes at være billigere end mikrobølger.

Dog kan brugen af de optimale frekvenser være begrænset grundet frekvensbåndene i de enkelte lande. Indtil videre er der ingen rapporter om kommerciel anvendelse af industriel radiobølgesterilisering, og opskalering er stadig en stor udfordring, men forskningsstudier viser et lovende potentiale.

Mikrobølgesterilisering/- pasteurisering

Mikrobølgesterilisering/-pasteurisering bruger mikrobølgestråling til at inaktivere bakterier, patogener eller vira. Anvendelsen af mikrobølgeopvarmning til pasteurisering af mælk kan minimere aflejringer, og er undersøgt grundigt og har været i kommerciel anvendelse længe. Når det kommer til sterilisering, er der også udført omfattende akademiske og industrielle studier. Den primære fordel er, at strålingen trænger igennem hele fødevarens volumen ensartet og hurtigt, hvilket markant reducerer bearbejdningstiden, den anvendte energi og tab af næringsstoffer, farve og smag.

Teknologien kan anvendes til en lang række produkter inden for fødevareindustrien (sterilisering af diverse fødevarer, fastfood, færdigmåltider og kornprodukter).

Dog har kommercialisering af processen hidtil kun haft begrænset succes. Desuden skaber manglende tilgængelighed af faktiske temperaturprofiler usikkerhed med hensyn til sterilisering, og det er blevet rapporteret, at mikrobølge-assisterede processer ikke altid resulterer i bevarelsen fødevarens kvalitet.

Højtrykssterilisering/- pasteurisering

Højtryks-sterilisering/pasteurisering er en kombineret proces, hvor både tryk og temperatur bidrager til sterilisering ved inaktivering af sporer og enzymer. Højtryksbehandling starter ved forhøjede temperaturer mellem 60 og 90 ° C og benytter adiabatiske kompression til at opnå en hurtig opvarmning til højere temperaturer.

Kvaliteten af højtrykssteriliserede fødevarer er sædvanligvis bedre end konventionelt varmesteriliserede produkter. Teknologien anvendes allerede med succes i kommerciel skala til pasteurisering af en lang række fødevarer (frugtsaft, guacamole, østers og skinke). Dog er en validering stadig nødvendig for kommerciel anvendelse af højtrykssterilisering til ikke sure eller neutrale fødevarer. Højtrykssterilisering er stadig i pilotstadiet.

Sterilisering

Induktiv sterilisering

Induktiv sterilisering består i anvendelsen af induktion til at forøge temperaturen på metalliske fødevarebeholdere eksempelvis dåser, så de steriliseres. Denne teknologi er enkel, sikker og pålidelig og tilbyder god temperatur og effektstyring og derved en ensartet ydelse.

Teknologien har udbredt anvendelse i industrier som metalforarbejdning og medicinske udstyr (sterilisering af kirurgiske instrumenter), og den kan også bruges inden for fødevareindustrien (dåser til fødevarer). Teknologien er imidlertid begrænset til sterilisering af metalliske beholdere.

Kold plasma

Kold plasma (også kaldet lavtemperaturplasma) er en ny, ikke-termisk teknologi, der har udvist et stort potentiale for dekontaminering af fødevarer. Denne teknologi behandler fødevarer ved kold plasmaudladning, hvilket fører til reduktion af antallet af mikroorganismer, og kan endda bruges til nedbrydning af pesticider eller mycotoksiner.

Teknologien forventes at kunne anvendes inden for fødevareindustrien, og lovende resultater er opnået under laboratoriebetingelser, men det er ukendt, hvilke mellemprodukter der dannes under nedbrydning af mykotoksiner og andre kemiske forbindelser. Der er stadig behov for opskalering af hele processen til industriel skala.

UV-sterilisering/- pasteurisering

Kortbølget ultraviolet lys (UV-C) kan bruges som en desinfektionsmetode, da det påvirker det genetiske materiale fra bakterier, virus, skimmelsvamp og andre mikroorganismer. På den måde forhindrer UV-C bestråling deres reproduktion.

Teknologien anvendes i en række industrier til sterilisering af emballagematerialer såsom beholdere, indpakning eller flaskehætter, men kan også anvendes inden for fødevareindustrien (industrielt procesvand, drikkevarer og gartnerier). UV-C bestråling kan hovedsageligt anvendes til desinfektion af forskellige processer og produkter såsom luft til forarbejdning af kød eller grøntsager.

Selv om pasteurisering ved hjælp af UV-lys generelt er på et anvendeligt stadie, kræver sterilisering muligvis yderligere udvikling og optimering af teknologien.

Radiobølgepasteurisering

Radiobølger kan bruges til at opvarme fødevarer med det formål at pasteurisere eller sterilisere dem. Fordelene ved denne teknologi er, at den reducerer varmetabet i grund varmeledning til omgivelserne, hvilket sparer driftsomkostninger og tid. Teknologien kræver også lav vedligeholdelse. Den har begrænsede negative bivirkninger som nedsat fødevare- eller sensorisk kvalitet, og den forventes at være billigere end mikrobølger.

Dog kan brugen af de optimale frekvenser være begrænset grundet frekvensbåndene i de enkelte lande. Indtil videre er der ingen rapporter om kommerciel anvendelse af industriel radiobølgesterilisering, og opskalering er stadig en stor udfordring, men forskningsstudier viser et lovende potentiale.

Mikrobølgesterilisering/- pasteurisering

Mikrobølgesterilisering/-pasteurisering bruger mikrobølgestråling til at inaktivere bakterier, patogener eller vira. Anvendelsen af mikrobølgeopvarmning til pasteurisering af mælk kan minimere aflejringer, og er undersøgt grundigt og har været i kommerciel anvendelse længe. Når det kommer til sterilisering, er der også udført omfattende akademiske og industrielle studier. Den primære fordel er, at strålingen trænger igennem hele fødevarens volumen ensartet og hurtigt, hvilket markant reducerer bearbejdningstiden, den anvendte energi og tab af næringsstoffer, farve og smag.

Teknologien kan anvendes til en lang række produkter inden for fødevareindustrien (sterilisering af diverse fødevarer, fastfood, færdigmåltider og kornprodukter).

Dog har kommercialisering af processen hidtil kun haft begrænset succes. Desuden skaber manglende tilgængelighed af faktiske temperaturprofiler usikkerhed med hensyn til sterilisering, og det er blevet rapporteret, at mikrobølge-assisterede processer ikke altid resulterer i bevarelsen fødevarens kvalitet.

Højtrykssterilisering/- pasteurisering

Højtryks-sterilisering/pasteurisering er en kombineret proces, hvor både tryk og temperatur bidrager til sterilisering ved inaktivering af sporer og enzymer. Højtryksbehandling starter ved forhøjede temperaturer mellem 60 og 90 ° C og benytter adiabatiske kompression til at opnå en hurtig opvarmning til højere temperaturer.

Kvaliteten af højtrykssteriliserede fødevarer er sædvanligvis bedre end konventionelt varmesteriliserede produkter. Teknologien anvendes allerede med succes i kommerciel skala til pasteurisering af en lang række fødevarer (frugtsaft, guacamole, østers og skinke). Dog er en validering stadig nødvendig for kommerciel anvendelse af højtrykssterilisering til ikke sure eller neutrale fødevarer. Højtrykssterilisering er stadig i pilotstadiet.

Bagning

Infrarød opvarmning (IR)

Metoden bag infrarød opvarmning er at bestråle fødevareroverflader med infrarød stråling og derved inducere forskellige ændringer i dets bestanddele på molekylært og atomart niveau.

Teknologien kan erstatte traditionel bagning og ristning eller kan bruges i kombination
med konventionelle opvarmningsteknikker. Det giver reduktion af tilberedningstiden, og omkostningerne til energi kan reduceres med mellem 50-60 % i forhold til en konventionel ovn.

Teknologien anvendes inden for fødevareindustrien til bagning (brød og småkager) og ristning (nødder, frø og kaffebønner). Det skal dog bemærkes, at anvendes teknologien alene, kan den skabe meget tykke brødskorper, ligesom nogle brugere rapporterer øget energiforbrug ved bagning af småkager. Det betyder, at det i dag fortsat er en udfordring at finde succesfulde kommercielle anvendelse af IR-opvarmning i fødevareindustrien med vedvarende forbedringer af omkostninger, produktivitet og kvalitet.

Mikrobølgeopvarming

Mikrobølgeopvarmining foregår ved, at strålerne og derved varmen trænger ind i maden og kan bruges til forskellige processer som kogning, blanchering eller temperering af mad. Denne teknologi tillader, at tilberedningen sker gennem hele fødevarens volumen, hvilket minimerer aflejringer på fødevaren. En anden fordel er høj opvarmningseffektivitet på over 80 procent og dermed betydeligt kortere tilberedningstid.

Teknologien anvendes i fødevareindustrien til en række tilberedningsprocesser (temperering af frossent kød og fjerkræsprodukter; forkogning og tilberedning af forskellige fødevarer; bagning af brød, kiks og konfekture; optøning af frosne produkter og blanchering af grøntsager).

Høje installationsomkostninger og problemer med at designe udstyr, som lever op til fødevareindustriens krav, har dog forsinket udbredelsen.

Ohmisk opvarming / direkte modstandsvarme

Ohmisk opvarmning er en elektroopvarmningsteknik, der er baseret på Joule- effekten. Herved sendes vekselstrøm gennem en fødevare med en elektrisk modstand ved at forbinde to elektroder til fødevaren. Fordele er, at man undgår høje vægtemperaturer, hvilket forhindrer aflejringer og bevarer fødevarens farve og næringsværdi og forkorter behandlingstiden.

Teknologien anvendes i fødevareindustrien til opvarmning af væskelignende fødevarer (frugt og grøntsager, mælk, isblanding, æg, valle, supper, gryderetter, frugter i sirup, varmefølsomme væsker).

Kommercialiseringen af teknologien til ohmisk opvarmning afhænger af udviklingen af tilstrækkelige sikkerheds- og kvalitetssikringsprotokoller, og er yderligere begrænset af fødevarens elektriske konduktivitet.

Impingementovn

Impingementovne anvender små dyser, korte rør, perforerede plader eller smalle spalter til at blæse luft med høj hastighed vinkelret på den fødevare, der bages. Luftstrålen fjerner det relativt kølige, fugtige viskose og tætte grænselag ved produktets overflade, så varmen når produktet mere effektivt. På den måde reduceres energiforbruget, bagetiden og temperaturen. Dette princip er særligt effektivt med tynde fødevarer.

Teknologien anvendes i fødevareindustrien til en række produkter (småkager, kager, kiks, granola, tærter, pizza, fladbrød). Dog kan teknologien ikke anvendes med ‘hævende’ bageprodukter, og det kan være nødvendigt med ekstra vedligehold.

Induktionsovne

Induktionsovne benytter induktion til at opvarme overfladerne. Teknologien tilbyder en hurtig opvarmning af metallet (100 ° C pr. sekund.),
øget sikkerhed og reducerer opvarmningstiderne, hvorved der også er et potentiale for energibesparelser. Teknologien har længe været anvendt inden for metalforarbejdning, medicinske anvendelser, biomasse-pyrolyse såvel som i husholdningsapparater. Den kan også anvendes til industriel fødevareforarbejdning.

Der mangler dog stadig oplysninger om virkningen af induktionsopvarmningen på den sensoriske og ernæringsmæssig kvalitet af forskellige fødevarematerialer. Der mangler også videnskabelige data og oplysninger om design og ydelse af induktionsopvarmning i forskellige fødevareprocesser, hvilket hindrer dens kommercielle udbredelse.

Indirekte modstandsvarme

Indirekte modstandsvarme

Indirekte modstandsvarme og elektriske ovne består af brugen af elektriske varmeelementer (modstandsvarme), der opvarmer en overflade
i det rum, hvori produktet tilberedes. Denne teknologi er langt den mest udbredte i industrien på nuværende tidspunkt. Den er lettere at installere end konventionelle gasovne, og kræver generelt en lavere investering.

Den brede vifte af kommercielle produkter gør, at teknologien kan anvendes til næsten enhver laststørrelse, produktionsmængde og materiale. Desuden er de mere effektive end konventionelle gasfyrede ovne med hensyn til konverteringen af energi til varme. De kan bruges i fødevareindustrien til næsten alle former for fødevarer. Dog må der, afhængigt af elpriserne, forventes forøgede driftsomkostninger, og disse ovne kan også være langsommere at starte op end konventionelle ovne.

Mekanisk damprekompression (MVR)

Mekanisk dampkompression

Mekanisk damprekompression er en energigenindvindingsproces, der kan bruges til at genanvende overskudsvarme fra damp til at forbedre processens energieffektivitet. Temperaturen af den damp, der kommer ud fra en proces, kan forøges ved at komprimere den med en radialblæser eller kompressor.
Dermed kan dampen anvendes i processen igen. På denne måde går energien ikke tabt, og kun den energi, der kræves for at forøge tryk og temperatur, skal tilføjes. Sammenlignet med den rene generation af damp, giver denne teknologi mulighed for betydelige energibesparelser.

Teknologien har anvendelser i industrien til eksempelvis afsaltning af vand, eller behandling af industrielt spildevand og anvendes også indenfor fødevareindustrien (produktion af kartoffelmel, fiskemel, kartoffelsaft, mælk, valle, pektin, brænderier osv.). Dog kræver den komplekse og dyre installation en forøgelse af investeringen.

Kogning

Infrarød opvarmning (IR)

Metoden bag infrarød opvarmning er at bestråle fødevareroverflader med infrarød stråling og derved inducere forskellige ændringer i dets bestanddele på molekylært og atomart niveau.

Teknologien kan erstatte traditionel bagning og ristning eller kan bruges i kombination
med konventionelle opvarmningsteknikker. Det giver reduktion af tilberedningstiden, og omkostningerne til energi kan reduceres med mellem 50-60 % i forhold til en konventionel ovn.

Teknologien anvendes inden for fødevareindustrien til bagning (brød og småkager) og ristning (nødder, frø og kaffebønner). Det skal dog bemærkes, at anvendes teknologien alene, kan den skabe meget tykke brødskorper, ligesom nogle brugere rapporterer øget energiforbrug ved bagning af småkager. Det betyder, at det i dag fortsat er en udfordring at finde succesfulde kommercielle anvendelse af IR-opvarmning i fødevareindustrien med vedvarende forbedringer af omkostninger, produktivitet og kvalitet.

Mikrobølgeopvarming

Mikrobølgeopvarmining foregår ved, at strålerne og derved varmen trænger ind i maden og kan bruges til forskellige processer som kogning, blanchering eller temperering af mad. Denne teknologi tillader, at tilberedningen sker gennem hele fødevarens volumen, hvilket minimerer aflejringer på fødevaren. En anden fordel er høj opvarmningseffektivitet på over 80 procent og dermed betydeligt kortere tilberedningstid.

Teknologien anvendes i fødevareindustrien til en række tilberedningsprocesser (temperering af frossent kød og fjerkræsprodukter; forkogning og tilberedning af forskellige fødevarer; bagning af brød, kiks og konfekture; optøning af frosne produkter og blanchering af grøntsager).

Høje installationsomkostninger og problemer med at designe udstyr, som lever op til fødevareindustriens krav, har dog forsinket udbredelsen.

Ohmisk opvarming / direkte modstandsvarme

Ohmisk opvarmning er en elektroopvarmningsteknik, der er baseret på Joule- effekten. Herved sendes vekselstrøm gennem en fødevare med en elektrisk modstand ved at forbinde to elektroder til fødevaren. Fordele er, at man undgår høje vægtemperaturer, hvilket forhindrer aflejringer og bevarer fødevarens farve og næringsværdi og forkorter behandlingstiden.

Teknologien anvendes i fødevareindustrien til opvarmning af væskelignende fødevarer (frugt og grøntsager, mælk, isblanding, æg, valle, supper, gryderetter, frugter i sirup, varmefølsomme væsker).

Kommercialiseringen af teknologien til ohmisk opvarmning afhænger af udviklingen af tilstrækkelige sikkerheds- og kvalitetssikringsprotokoller, og er yderligere begrænset af fødevarens elektriske konduktivitet.

Impingementovn

Impingementovne anvender små dyser, korte rør, perforerede plader eller smalle spalter til at blæse luft med høj hastighed vinkelret på den fødevare, der bages. Luftstrålen fjerner det relativt kølige, fugtige viskose og tætte grænselag ved produktets overflade, så varmen når produktet mere effektivt. På den måde reduceres energiforbruget, bagetiden og temperaturen. Dette princip er særligt effektivt med tynde fødevarer.

Teknologien anvendes i fødevareindustrien til en række produkter (småkager, kager, kiks, granola, tærter, pizza, fladbrød). Dog kan teknologien ikke anvendes med ‘hævende’ bageprodukter, og det kan være nødvendigt med ekstra vedligehold.

Induktionsovne

Induktionsovne benytter induktion til at opvarme overfladerne. Teknologien tilbyder en hurtig opvarmning af metallet (100 ° C pr. sekund.),
øget sikkerhed og reducerer opvarmningstiderne, hvorved der også er et potentiale for energibesparelser. Teknologien har længe været anvendt inden for metalforarbejdning, medicinske anvendelser, biomasse-pyrolyse såvel som i husholdningsapparater. Den kan også anvendes til industriel fødevareforarbejdning.

Der mangler dog stadig oplysninger om virkningen af induktionsopvarmningen på den sensoriske og ernæringsmæssig kvalitet af forskellige fødevarematerialer. Der mangler også videnskabelige data og oplysninger om design og ydelse af induktionsopvarmning i forskellige fødevareprocesser, hvilket hindrer dens kommercielle udbredelse.

Indirekte modstandsvarme

Indirekte modstandsvarme

Indirekte modstandsvarme og elektriske ovne består af brugen af elektriske varmeelementer (modstandsvarme), der opvarmer en overflade
i det rum, hvori produktet tilberedes. Denne teknologi er langt den mest udbredte i industrien på nuværende tidspunkt. Den er lettere at installere end konventionelle gasovne, og kræver generelt en lavere investering.

Den brede vifte af kommercielle produkter gør, at teknologien kan anvendes til næsten enhver laststørrelse, produktionsmængde og materiale. Desuden er de mere effektive end konventionelle gasfyrede ovne med hensyn til konverteringen af energi til varme. De kan bruges i fødevareindustrien til næsten alle former for fødevarer. Dog må der, afhængigt af elpriserne, forventes forøgede driftsomkostninger, og disse ovne kan også være langsommere at starte op end konventionelle ovne.

Mekanisk damprekompression (MVR)

Mekanisk dampkompression

Mekanisk damprekompression er en energigenindvindingsproces, der kan bruges til at genanvende overskudsvarme fra damp til at forbedre processens energieffektivitet. Temperaturen af den damp, der kommer ud fra en proces, kan forøges ved at komprimere den med en radialblæser eller kompressor.
Dermed kan dampen anvendes i processen igen. På denne måde går energien ikke tabt, og kun den energi, der kræves for at forøge tryk og temperatur, skal tilføjes. Sammenlignet med den rene generation af damp, giver denne teknologi mulighed for betydelige energibesparelser.

Teknologien har anvendelser i industrien til eksempelvis afsaltning af vand, eller behandling af industrielt spildevand og anvendes også indenfor fødevareindustrien (produktion af kartoffelmel, fiskemel, kartoffelsaft, mælk, valle, pektin, brænderier osv.). Dog kræver den komplekse og dyre installation en forøgelse af investeringen.

Centrale forsyningsanlæg

Varmepumpe-assisteret lufttørrer

Varmepumpeassisteret lufttørrer

En varmepumpe-assisteret lufttørrer anvender varmpumpeprincippet til at flytte varme fra den fugtige afkastluft til den tørre indblæsningsluft.

Processen genvinder den latente varme fra fordampningsprocessen, hvilket resulterer i en reduktion af netto energiforbruget på op mod 65 %. Den anvender den fugtige afkastluft som varmekilde i fordamperen, hvor luften køles og fugten kondenseres ud, hvilket resulterer i en kold tør luft. Efterfølgende afsættes varmen fra kondensatoren til denne kolde tørre luftstrøm, inden den benyttes som indblæsningsluft til tørringsprocessen.

Teknologien anvendes i industrier såsom tørring af spildevandsslam, pakketørring, tørring af maling og belægninger men også indenfor fødevareindustrien.

Varmepumpe-assisteret fordampning

Varmepumpe-assisteret fordampning er en proces, der består af at integrere en varmepumpe, så den leverer en del af den varme, der kræves
af fordampningsprocessen. Varmepumpens kølemiddel absorberer varme, mens det fordamper ved lav temperatur. Kølemiddeldampen komprimeres herefter til et tryk, der er tilstrækkeligt højt til, at dampen kondenser i kondenseren, hvorved varmepumpen afgiver den nødvendig varme til fordampningsprocessen.

Teknologien har mulighed for at øge energieffektiviten i fordampningsprocessen og derved reducere driftsomkostninger. Den anvendes bl.a. inden for industrier som den kemiske-, farmaceutiske-, biokemiske- og raffinaderiindustrien, men også inden for fødevareindustrien (f.eks. flydende fødevarer).

Teknologiske muligheder rapport om elektrificering af fødevareindustrien

Teknologiske muligheder

DTU medvirkede til at afdække de teknologiske muligheder med særligt fokus på modenhed. Fælles var, at der til alle produktionsprocesser fandtes teknologiske løsninger, der effektivt kunne implementeres i de pågældende virksomheder til erstatning af fossile brændsler.

Rapport om teknologiske muligheder og udfordringer