مرحله خشک کردن در تولید پودر
روشهای متفاوتی برای خشک کردن میوه جات وجود دارد. در ادامه به توضیح این روش ها و ذکر موارد کاربرد و معایب و مزایای هر کدام پرداخته می شود.
خشک کردن در آفتاب
بعضی از میوه ها، در خلال رسیدن به طور طبیعی خشک می شوند. بشر نیز به منظور طولانی تر کردن مدت نگهداری مواد غذایی (بالاخص میوه ها و سبزیها) آنها را با قراردادن در برابر نور آفتاب خشک می نمود. محصولات خشک شده معمولاٌ بسته به نوع آنها و منطقه تولیدشان گاهی در همان محل با اهمیت تلقی می شوند. ولی بعضی از میوه های خشک شده با آفتاب در ردیف اقلام مهم و رایج تجاری هستند که به طور مداوم در مقیاسی قابل توجه تولید می شوند.
خشک کردن میوه با استفاده از نور آفتاب در مقیاس تجاری فقط در مناطقی امکان پذیر است که هوای گرم و نسبتا خشک و بدون باران در( خلال یا متعاقب برداشت) دارند.مناطق مهم و مناسب برای این صنعت در جهان؛ کالیفرنیا در( آمریکا)، کشورهای حاشیه دریای مدیترانه، کشورهای خاورمیانه و قسمتهایی از استرالیا هستند. در سایر نقاط این کار به مقیاس کمتری انجام می گیرد. در ایران نیز خشک کردن میوه (تولید پودر) در آفتاب در مناطقی که شرایط آب و هوایی مناسب دارند رایج است.
در این روش به دستگاه های خاصی احتیاج نیست. از این رو خشک کردن محصولات در آفتاب ارزانترنین روش برای نگهداری طولانی مدت مواد غذایی است.ولی این روش در مقایسه با خشک کردن به روش صنعتی، احتیاج به کارگر بیشتر و فضای وسیعتر دارد و چون محصول به زمان طولانیتری برای خشک شدن نیاز دارد، کاهش قند بر اثر تنفس و تخمیر بیشتر است، لذا مقدار پودر تولید شده کمتری عاید خواهد شد. هجوم حشرات، فساد بر اثر باران و آلودگی با خاک و مواد دیگر همراه با وزش باد موارد دیگری هستند که مزیت این روش را کاهش می دهند.
خشک کردن صنعتی با استفاده از هوای داغ
خشک کردن صنعتی به کلیه روش های خشک کردن اطلاق می گردد که در شرایط کنترل شده گرما، رطوبت، سرعت جریان هوا، و غیره آب از محصول جدا می شود.کنترل شرایط که در این روش مصنوعی به نحو مطلوب میسر است به کاهش زمان خشک کردن می انجامد و در بعضی موارد تغییرات نامطلوب در محصول نیز کاهش می یابد که در نتیجه تولید پودر مرغوبتری ممکن خواهد شد.هدف از گسترش و توسعه خشک کردن صنعتی افزایش سرعت و بهبود روش های خشک کردن پیشین است. در این صورت این روش به طور عمده منحصر به محصولاتی می شود که امکان خشک کردن آنها در روش های سنتی با امکانات طبیعت میسر بوده است.بنابراین عملیات آماده سازی به منظور خشک کردن صنعتی، همان عملیاتی است که قبلا شرح داده شد.
خشک کردن صنعتی معمولاً با جریان سریع هوای داغ در تونل یا قفسه خشک کن صورت می گیرد. برای به جریان در آوردن هوای داغ در برج یا کوره های خشک کن ممکن است از فن نیز استفاده شود در غیر این صورت جریان هوا به عمل طبیعی جابه جایی از منبع حرارتی که در قسمت تحتانی برج قرار دارد، بستگی خواهد داشت. هوای داغ از میان محصول که به صورت لایه روی کف مشبک در( مورد کوره های خشک کن) یا در تشتکهای مشبک در( مورد برجهای خشک کن) گسترده شده عبور کرده، پودر تولید شده را خشک می کند.
دما در اطراف محصول در قسمت های تحتانی این نوع خشک کن ها نزدیک 62 تا 82 درجه سانتیگراد و زمان خشک کردن بین 7 تا 12 ساعت است.در کوره های خشک کن محصول به صورت لایه های ضخیم روی هم انباشته شده اند، به همین دلیل باید گاهی به هم زده شود تا خشک شدن یکنواخت باشد.در مورد برجهای خشک کن تشتک های محصول از بالا به طرف پائین در حرکت هستند محصول خشک از پائین برج خارج و از بالا پودر تولید شده تازه وارد می گردد.
در تونل های خشک کن که رایجترین روش های خشک کردن صنعتی سبزیجات است محصول به صورت لایه های نازک در سینی هایی که به صورت چندتایی در واگن های مخصوصی قرا ردارند گسترده می شود. واگنها از میان یک یا چند تونل که به کمک بادبزنهای قوی هوای داغ در آن جریان دارد عبور می کنند منبع گرما برای گرم کردن هوا ممکن است سوخت مستقیم گاز یا نفت یا لوله های محتوی بخار آب یا گرمای حاصل از مقاومت الکتریکی باشد. استفاده از مقاومت های الکتریکی برای تولید گرما نسبتاً پر هزینه است و کمتر مورد استفاده قرار می گیرد. جریان هوا در کانال ممکن است در جهت حرکت واگنها(جریان همجهت) و یا به عکس (جریان غیرهمجهت) باشد.در بعضی موارد ممکن است از هر دو سیستم استفاده شود. در این مورد در مرحله اول سیستم با جریان همجهت کار می کند، به طوری در که ابتدا پودر تولید شده پر رطوبت با هوای داغ برخورد می کند و در مرحله دوم سیستم غیرهمجهت به کار گرفته می شود که عمل نهایی خشک کردن است.
این عمل از برخورد محصول نیمه مرطوب که در دماهای بالا مستعد قهوه ای شدن است با هوای داغ که از انتهای تونل وارد می شود جلوگیری می کند. این روش استفاده از دماهای بالاتر را برای خشک کردن پودر تولید شده میسر می سازد. دمای نهایی یا حداکثر برای سبزیجات در تونلهای با جریان غیرهمجهت بسته به نوع محصول و شرایط دیگر در سر تا سر تونل ممکن است بین 66 تا 77 درجه سانتیگراد متغیر باشد. رطوبت هوا مسلماٌ در سرعت خشک شدن پودر تولید شده موثر است که آن را می توان با مخلوط کردن نسبت معینی از هوای در حال گردش با هوای تازه کنترلکرد. رطوبت نهایی محصول خشک شده، بسته به نوع محصول بین 12 تا 23 درصد متغیر است.
خشک کردن تصعیدی
خشک کردن محصول به صورت تصعیدی عبارت است از تصعید یخ پودر تولید شده در دمای زیر نقطه انجماد. در سال های اخیر خشک کردن تصعیدی به صورت روشی موفقیت آمیز در نگهداری تعداد زیادی از محصولات و مواد غذایی ابداع گردیده است.کیفیت محصولات خشک شده با روش تصعیدی عالی است و قابلیت بازگردانی آنها به حالت اولیه نسبت به محصولات خشک شده با روش های دیگر بسیار سریعتر است. ولی اسفنجی بودن این محصولات فساد اکسایشی آنها را افزایش می دهد.
اساس خشک کردن تصعیدی ایجاد شرایط خاصی است که بلورهای یخ موجود در پودر تولید شده از حالت انجماد بدون اینکه به حالت مایع در آید تصعید شود. آب در شرایطی چون صفر درجه سانیتگراد و فشاری 4/6 میلیمتر جیوه می تواند به یکی از سه صورت مایع، جامد، یا بخار درآید.این نقطه به نام نقطه سه گانه (Triple point) شناخته می شود. حال چنانچه تبدیل مولکولهای آب از حالت جامد به بخار مورد نظر باشد، حداکثر فشاری که می تواند وجود داشته باشد 4/6 میلیمتر جیوه است تا امکان انجام چنین عملی موجود باشد.
برای استفاده از این روش، خشک کن های قفسه ای مسدودی لازم است که بتوان خلا کاملا کافی ( 0/5 تا میلیمتر جیوه یا پایینتر)را در آن تولید کرد و نیز وسیله ای برای تولید حرارت ضروری است که بتوان گرمای نهان آب از حالت انجماد به بخار را تامین کرد.
بعضی از این قفسه ها دارای صفحات متعددی هستند و گرما از طریق مجاری متعددی که در آنها تعبیه شده اند تامین می گردد و محصول منجمد شده به صورت لایه بین صفحات قرار می گیرد و خشک می شود روش دیگری که در حال حاضر به صورت آزمایشی تحت بررسی است استفاده از گرمای دی الکتریکی است که در این صورت گرما به صورت اشعه از بالا به محصول داده می شود. روش جدید دیگری که نیز به صورت آزمایشی مورد بررسی است به کارگیری خشک کن های استوانه ای دو جداره است.در این روش پودر تولید شده منجمد شده در استوانه مرکزی قرار می گیرد و در حین خشک شدن با حرکت دورانی استوانه به هم زده می شود در جداره خارجی استوانه بخار جریان دارد و حرارت مورد لزوم را تامین می کند تا به حال خشک کردن میوه های منجمد شده توسعه چندانی پیدا نکرده و جای بحث است که آیا این روش با روشهای رایج دیگر خشک کردن قابل رقابت خواهد بود یا نه.
خشک کن خورشیدی
برای تامین انرژی خشک کردن از منابع مختلفی از جمله انرژی فسیلی و خورشیدی استفاده می شود.نظر به اهمیت استفاده از مواد فسیلی در تولید فرآورده های نفتی و پتروشیمی با ارزش افزوده زیاد و آلوده کردن محیط زیست در اثر سوزاندن آنها، استفاده از مواد فسیلی برای تامین انرژی معقولانه به نظر نمی رسد.از طرف دیگر این منابع به علت محدود بودن نمی توانند به عنوان منابعی مطمئن برای آینده بشر بحساب آیند.لذا طبیعی است که این امر سبب شود که انسان به دنبال یافتن منابع جدید انرژی، تلاش مضاعف نماید.در چند دهه اخیر خشک کردن در هوای آزاد به دلیل نیاز به فضای وسیعتر، احتمال کاهش کیفیت، آلودگی ناشی از هوا، حمله پرندگان، حشرات و مشکل کنترل فرآیند خشک کردن، تدریجاً محدودتر شده است.
اما به دلیل مزایای انرژی خورشیدی، بشر در سطح وسیعی نیازمند آن خواهد بود.انرژی خورشیدی رایگان، تجدیدپذیر، فراوان و بی ضرر برای محیط زیست بوده و می تواند نیازهای جهانی را برای توسعه پایدار تامین نماید.در کشور ایران نیز با توجه به بالا بودن روزهای آفتابی در سال و نیز رطوبت کم و پایین بودن ارتفاع بسیاری از نقاط به نظر می رسد که انرژی خورشیدی جایگزین مناسبی برای سوختهای فسیلی و هسته ای باشد.
مقدار انرژی دریافتی از خورشید در هر دقیقه 2 کالری بر سانتی متر مربع یعنی معادل 9600 کیلو کالری بر متر مربع در هر روز می باشد.این میزان انرژی در مقایسه با مواد نفتی یا میانگین انرژی حرارتی 8700 کیلو کالری در لیتر، معادل 1/1 لیتر که رقم قابل توجه ای می باشد.اما پایین بودن شدت تابش انرژی خورشیدی و راندمان حرارتی تجهیزات خورشیدی، باعث شده این تجهیزات از مقبولیت عمومی برخوردار نباشد.یکی از ساده ترین و رایج ترین راههای استفاده از انرژی خورشیدی تبدیل آن به انرژی گرمایی است.تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی گرمایی به سادگی و با تجهیزات کم هزینه عملی است.از آنجا که خشک کن ها دستگاههایی هستند که به انرژی زیادی نیاز دارند و در سطح وسیعی برای نگهداری محصولات کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرند، بنابراین جایگزین کردن انرژی خورشیدی به جای انرژی فسیلی به منظور تامین انرژی گرمایی مورد نیاز، گامی مؤثر در جهت حفظ محیط زیست می باشد.اهمیت خشک کن های خورشیدی در سطح جهان در حال افزایش است، مخصوصاً در مناطقی که انرژی خورشیدی فراوان و به راحتی در دسترس می باشد. خشک کن های خورشیدی براساس نوع انرژی مصرفی و تحهیزات بکار رفته در آن جهت فرایند خشک کردن پودر تولید شده به سه دسته، خشک کن های خورشیدی طبیعی، خشک کن های خورشیدی نیمه مصنوعی و خشک کن های خورشید کمکی تقسیم می شوند.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
