Pulsed Electric Field-behandling (PEF) är på väg att bli en standardprocess inom pommes frites och potatischips. Elea GmbH har redan installerat mer än 75 enheter inom potatisbearbetningsindustrin.
PEF vid låg energitillförsel (~ 1 kJ/kg) inducerar små porer i cellmembranet vilket orsakar förlust av turgortryck, vävnadsmjukning och förbättrad skärning. Med ökad energitillförsel ökar porstorleken och förutom vatten frigörs även socker och stärkelse.
Så ju mer desto bättre är inte det rätta tillvägagångssättet här, eftersom det kan orsaka oönskade fasta ämnen och avkastningsförluster. Behandlingsintensiteten måste övervakas för att identifiera lämpliga parametrar för optimal processprestanda och produkt avkastning.
Behandlingseffekten är faktiskt väl synlig. Potatisremsor skurna med en vattenstråleskärare visar betydande fjädring eftersom vävnaden är mer trasig än skuren. Efter PEF-behandling ger ett mjukt snitt utan fjädring.
Detta gör det möjligt att producera längre pommes frites, minskar oljeupptaget via sprickorna och minskar knivslitage. Så det enklaste sättet att identifiera om behandlingen är tillräcklig är att prova en viss mängd remsor och inspektera.
Men i tider av sex sigma behövs mer vetenskapliga metoder. En annan möjlighet är impedansmätning, som föreslogs på 1990-talet. När porer bildas förändras vävnadens elektriska egenskaper.
TU Berlins arbetsgrupp av Knorr och Angersbach rapporterade att genom impedansmätning kan ett cellpermeabiliseringsindex Zp beräknas, porstorlek kan mätas och PEF-inducerad förbättring av masstransport processer såsom extraktion eller torkning kan förutsägas.
Cell Disintegration Detection Vid DIL (German Institute of Food Technologies) har en lämplig mätanordning för cellsönderfallsdetektion utvecklats sedan 2008.
Bordsenheten detekterar elektrisk ledningsförmåga i ett låg- och högfrekvensområde och beräknar ett relativt permeabiliseringsindex Zp. Systemet har visat sig fungera bra för höga PEF-energiinsatser. För t.ex. äppelvävnad fann man en god korrelation mellan det uppmätta cellsönderfallsindexet Zp och juiceutbytet.
Men tekniken är inte tillräckligt känslig för lågintensiv PEF-behandling som används för styckning av potatis.
Efterföljande utvecklingsarbete har fokuserat på detektering av mekaniska egenskaper. Standardtexturanalysatorer med rätt prober (flera blad för skärning och kompression) visar bra resultat, men är inte lämpliga att använda bredvid en produktionslinje.
Det är därför Elea har utvecklat en robust, lättanvänd, industriklar mätenhet för processkontroll.
PEF-behandlad sötpotatisremsa Systemet mäter skärkraften hos material som trycks genom ett galler och – dess minskning efter en PEF-behandling. Den kan användas för att välja optimala behandlingsförhållanden för olika potatissorter, identifiera säsongsvariationer och för att karakterisera säsongseffekter bredvid en linje eller i ett kvalitetskontrolllabb – en enkel men betydelsefull twist.