سفارش طرح توجیهی
آشنایی با ماشین آلاتبخش صنعت

فرایند تولید پودر سیر، پیاز و سيب زمینی

بررسي اجمالي روش هاي توليد پودر سیر،پودر پیاز و پودر سيب زمینی

براي نگهداري مواد غذايي خشك كردن يكي از قديميترين اكتشافات بشر است. اين روش بر اين اصل ساده استوار است كه ميكروارگانيسمهاي موجود در مواد غذايي خشك شده قادر به رشد نخواهند بود . بدين معني كه اين موجودات نمي توانند روي موادي كه فعاليت آبي آنها زير 0/6 است رشد كنند. براي تعيين مقاومت ماده خشك شده در برابر فساد، فعاليت آبي عامل قابل اعتمادتري است تا مقدار آب موجود در محصول . رابطه بين اين دو عامل از محصولي تا محصول ديگر به طور قابل توجهي متغير است . اين رابطه تا حد زيادي بستگي به مقدار و نوع مواد جامد قابل حل در محصول دارد.

رسيدن به حدي پائين فعاليت آبي تا آنجا كه از فساد ميكروبيولوژيكي جلوگيري شود نسبتاً آسان است ولي احتياط هاي لازم قبل يا در حين خشك كردن محصول ضروري است، كه در غير اين صورت تغييرات كلي در كيفيت محصول به وجود مي آيد .براي مثال محصولات خشك شده با روشهاي سنتي كه به عنوان دسته اي از مواد غذايي مورد استفاده هستند با حالت اوليه خود تشابه نسبتاٌ كمي دارند كه اين خود ناشي از شيوه خشك كردن آنهاست حال آنكه در روشهاي صنعتي هدف از خشك كردن عبارت است از توليد محصول خشك شده اي كه بعد از بازگرداني تا حد امكان شباهت زيادتري به حالت اوليه خود داشته باشد.

مواد غذايي خشك شده در مقايسه با ساير مواد غذايي كه به روشهاي ديگر نگهداري شده اند مزيتهاي خاصي دارند . اين مزايا شامل سبكي و كم حجم بودن محصول و بي نيازي از سردخانه جهت نگهداري آنهاست. در فرآيند توليد ميوه جات و سبزيجات خشك، قبل از اينكه مواد وارد مرحله خشك كردن شود نياز به طي عمليات مقدماتي آماده سازي دارند .

  1. انتخاب مواد اوليه براي فرآيند توليد

    مواد اوليه براي فرآيند بايد حتي المقدور داراي ظاهري بي عيب و رويهم رفته كيفيتي مناسب باشند تا پس از فرآيند محصولي مطلوب بدست آيد . تغييرات در خلال فرآيند اجتناب ناپذير است ولي محصول نهائي بايد كيفيت مطابق استاندارد داشته باشد كه الزاماً با كيفيت مواد خام متفاوت است. يك نكته كلي و بسيار مهم در قابليت عبور مواد خام از دستگاههاي مكانيكي يكنواختي است، خصوصاً يكنواختي در اندازه، شكل و شرايط فيزيكي ماده اوليه ورودي درجه بندي از لحاظ اندازه يكي از اركان مهم فرآيند است . نامنظم بودن شكل اگرچه در بعضي مواقع اجتناب ناپذير است از بازه عمليات مكانيكي نظير پوست گيري و غيره ميكاهد و عموماً منجر به ازدياد ضايعات مي شود.

    به استثناي ملاحظات صرفاٌ مكانيكي ، خصوصيات ديگري نيز وجود دارد كه هنگام فرآوري محصول بايد به آنها توجه داشت مانند عطر طعم و بافت مواد اوليه و ميزان تغييرات خصوصيات در حين فرآيند. اعمال فرآيند حرارتي صرف نظر از اينكه تغييراتي را در كيفيت محصول بوجود مي آورد ، از شدت عطر و طعم آن مي كاهد . لذا فراواني عطر و طعم مواد اوليه در انتخاب آنها از پارامترهاي مهم است براي مثال جهت فرآوري پياز انتخاب ماده اوليه اي با عطر و طعم شديد مناسب تر است تا واريته هاي لطيف تر با عطر و طعم كمتر.

    خصوصيات بافتي محصول نيز اهميت بسزائي دارد . شرط اساسي در اين مورد مقاومت محصول در برابر عمليات فرآيند است . در ضمن محصول بايد عاري از پوست سخت با بافتهاي متراكم ديگري باشد كه نسبت به حرارت مقاومت نشان دهند. بنابراين ماده اوليه را بايد از ميان واريته هاي مناسب انتخاب كرد.

  2. عمليات آماده سازي

    آماده كردن مواد در روشهاي مختلف آفر يند غالباً شبيه يكديگر است، هرچند عمليات بعدي به طور قابل توجهي در مورد محصولات مختلف، متفاوت است. اما برخي روشهاي خاص در صنايع فرآوري مواد غذايي به طور وسيع رايج اند كه به عنوان عمليات واحد تلقي مي شوند.

  3. خيساندن

    خيساندن، بخش لازمي از تيمارهاي آماده سازي است، خيساندن بعضي از ميوه ها و سبزيجات كه به شدت آلوده باشند كاري است مقدماتي كه قبل از شستن آنها انجام مي .شود در هر حال خيساندن، چسبندگي مواد خارجي را به محصول كم كرده، سبب مي شود كه محصول در مرحله بعد بهتر شسته شود .براي خيساندن، آب گرم به مراتب موثرتر از آب سرد است . فراوان بودن و تعويض آب به طور متناوب ضروري است در غير اين صورت تانك خيس كننده خود مي تواند منبع آلودگي باشد .

    مهمترين نكته قابل توجه در خيساندن، ثابت نگه داشتن دما در دفعات مختلف خيساندن است . چنانچه براي تسريع عمل خيساندن در ابتدا آب گرم به محصول اضافه شود بايد با ثابت نگه داشتن دماي محيط، هر بار سرد شدن آب، يكنواخت يا به يك ميزان باشد . اختلاف دما براي هر مرحله منجر به ايجاد اختلاف در درجه خيس خوردن محصول مي شود و لذا محصولات به دست آمده از هر مرحله خيساندن پس از آفر يند با هم اختلافاتي خواهند داشت.

  4. تميز كردن و شستن

    سبزيجاتي كه براي فرآيند به كارخانه تحويل داده مي شوند عموماً ه ب خاك و مواد خارجي ديگر آلوده اند .براي به دست آوردن محصول فرآوري شده با كيفيت خوب بايد مواد خارجي را از آنها زدود. گاهي بدون استفاده از آب از طريق باد دادن محصول روي غربال يا تورسيمي كه در مسير جريان هواي سريع قرار دارد گرد و خاك و برگ و مواد ديگر جدا مي شود .اما شستن با آب يكي از مراحل آماده سازي است كه در انجام آن روشهاي متعددي كه هر يك مناسب با محصول مورد نظر است به كار گرفته مي شود . معمولا خيساندن ساده در آب كافي نيست ، اين عمل چسبندگي مواد را كمتر و جدا شدن آنها را در مراحل بعدي آسانتر مي كند . روش موثرتر آن است كه محصول را در حالي كه آب روي آن پاشيده مي شود يا در آب غوطه ور است مرتباً به هم زنند.

    يكي از دستگاه هاي شستشوي ميوه ها و سبزيها دستگاه شستشوي استوانه اي افشان است كه متشكل از استوانه مشبكي است كه بدنه آن از ميله هاي فلزي گرد كه به طور افقي قرار گرفته اند ساخته شده است به طوري كه مواد خارجي و ناخالص حاصل از شستشو از بين ميله ها به خارج عبور مي كند . اين استوانه به طور مايل نصب شده و در حالي كه با سرعت كم به دور محور طولي خود گردش مي كند محصول را كه از يك طرف آن وارد شده است از طرف ديگر خارج مي كند .اين دستگاه به يك لوله افشان آب كه در مركز آن به طور سرتاسري قرار گرفته است مجهز مي باشد آب از اين لوله روي محصول افشانده شده محصول را شستشو مي دهد.

    نوع ديگري از دستگاه شستشوي افشان تسمه اي است . در اين دستگاه يك نقاله، محصول را زير باراني از آب عبور مي دهد . در مورد محصولات تقريباً كروي شكل نظير پياز ، سيب زميني تسمه به صورت نقاله غلتكي عمل مي كند . يعني موجب مي شود محصول در حال شسته شدن به دور خود نيز چرخش داشته باشد تا شستشو بهتر انجام گيرد . در مورد محصولات ريز، تحرك محصول ممكن است با توليد لرزش در نقاله صورت گيرد .

    براي محصولاتي كه مقاومت مكانيكي بيشتري دارند يك نوع دستگاه شستشو دهنده دوراني به كار برده مي شود . در اين روش ابتدا محصول وارد جريان سريع آب مي شود و از روي صفحه سنگ گير عبور مي كند . در قسمت دوم مواد آلوده سبكتر روي آب جمع و از محصول جدا مي شود و سرانجام محصول از داخل استوانه غربالي در حال دوران كه مجهز به دستگاه آب فشان است مي گذرد.

    شستشن ممكن است بلافاصله پس از درجه بندي ابتدايي صورت گيرد براي مثال در مورد سيب اين كار امكان پذير است درجه بندي ابتدايي ممكن است بعد از جدا كردن قسمتهاي زايد انجام شود. اما شستشوي اصلي غالباً بعد از پوست گيري و تميز كردن تكميلي انجام مي شود . شستشن محصول مخصوصاً بعد از غير فعال كردن آنزيمها يا بلانچينگ مي تواند مقدار قابل توجهي از تركيبات قابل حل موجود در محصول را كه در عطر و طعم و ارزش غذايي آن موثرند تلف كند . به همين دليل و همچنين به دلايل اقتصادي نبايد بعد از بلانچينگ مرحله شستن بيش از حد لازم طولاني بشود.

  5. جداسازي قسمت هاي زايد

    قسمتهايي كه معمولا به هنگام فرآيند پياز، سير و سيب زميني بايد از آنها جدا شوند عبارت اند از : غلاف، پوسته، دم يا ساقه، هسته، تخمدان، پوس ،ت مغز و به طور كلي قسمتهاي نامناسب يا صدمه ديده نيز بايد جدا شود. .اكثر عمليات فوق ممكن است با دست انجام مي شود . ولي امروزه ماشين آلات گوناگوني براي اين كار در دسترس هست . در كارخانه هاي پيشرفته تبديل يا فرآوري مواد غذايي، اين عمليات به طور وسيعي به صورت مكانيكي انجام مي شود . البته نوع كار اين دستگاهها بستگي به نوع محصول مورد عمل دارد.

    جدا كردن ساقه : دم يا ساقه و قطعات ديگر متصل ممكن است با دست يا دستگاههاي مكانيكي جدا شود . اين دستگاه متشكل از غلتكهاي لاستيكي است كه به طور مايل و جفت نصب شده اند و گردش آنها در جهت عكس يكديگر است . محصول در حالي كه به طرف پائين در حركت است ساقه ها و زوائدش با اين غلتكها كشيده و جدا مي گردد .

  6. پوست گيري

    براي فرآوري پياز ، سير و سيب زميني پوست گيري از آنها ضرورري خواهد بود . امروزه پوست گيري مكانيكي نسبت به پوست گيري دستي سريعتر وكم هزينه تر است و به طور وسيعي رواج دارد. جداكردن تخمدان و پوست گيري سيب و گلابي به كمك تيغه هاي مكانيكي كه در دستگاههاي هسته گيري نصب شده اند انجام مي گيرد . چنانچه با استفاده از راههايي كه در زير توضيح داده مي شود ابتدا پوست را نرم يا نسبتاً آزاد كنند، پوست گيري سايشي بسيار آسان مي شود .

    آب داغ يا بخار براي مدت كوتاهي (0/5 تا 3 دقيقه) پوست را به اندازه كافي نرم و آزاد مي كند . اين عمل در مورد هلو بسيار موثر است در مورد پوستهاي سخت تر ممكن است از دستگاههاي پوست گير بخاري كه در آن محصول براي مدت كوتاهي در معرض بخار با فشار هفت كيلوگرم بر سانتيمتر مربع قرار مي گيرد استفاده كرد . با كاهش ناگهاني فشار پوست محصول به اندازه كافي متلاشي شده به آساني با دست يا افشاندن آب جدا مي شود.

    به علاوه مي توان پوست محصول را با استفاده از مواد شيميايي متعددي نرم كرد . محلولهاي قليايي (سود سوزآور) براي پوست گيري هلوهاي هسته چسبيده به طور وسيعي مورد استفاده قرار مي گيرند. معمولاً محلول قليايي داغ با غلظت 1 تا 2/5 درصد به مدت 30 تا 60 ثانيه به قسمت خارجي هلوي نصف شده افشانده مي شود سپس با پاشيدن آب مي توان پوست آن را جدا كرد . غوطه ور كردن در محلول قليايي نيز اثر مشابهي دارد . ولي بخشي از سطح بريده شده از دست مي رود . محلولهاي غليظ يا رقيقتر را مي توان به مدت كمتر يا زيادتر و به طرق متفاوت بسته به سفتي و عمق پوست براي پوست گيري محصولاتي از جمله زردالو، آلو، مركبات و ميوه هاي سيبي مورد استفاده قرار داد . ممكن است به جاي محلول سود سوزآور از محلول اشباع جوشان نمك كه ارزانتر و بي خطرتر است استفاده كرد . اين روش مخصوصاً براي پوست گيري سيب زميني مفيد مي باشد.

  7. تميز كردن تكميلي

    در فرآوري ميوه جات همه مراحل به صورت مكانيكي مي تواند انجام گيرد، اما به علت متغير بودن شكل، اندازه و ساير مشخصات ماده خام، كم و بيش احتياج هست كه با دست عمليات تميز كردن تكميلي روي آنها انجام شود . پوست گيري مكانيكي يا به طور كلي جدا كردن مكانيكي قسمتهاي زايد نظير پوست، چشم، و غيره صد در صد كامل انجام نمي شود به علاوه قسمتهاي صدمه ديده سيب زميني، سير و پياز را نمي توان به طور مكانيكي جدا كرد .

    ممكن است قسمتي از محصول به علت نامنظم بودن شكل و اندازه جهت عبور از دستگاههاي مكانيكي نامناسب باشد . در اين صورت بايد با به كارگيري نيروي افراد با تجربه عمليات تكميلي را با بازدهي كافي انجام داد . معمولاً اين عمليات با دست و به طور مداوم در حالي كه محصول روي نوارهاي انتقال دهنده در حركت است ادامه دارد . نوار انتقال دهنده از طول به قسمتهاي مجزا تقسيم مي شود تا از مخلوط شدن محصول تميز شده با محصول تميز نشده جلوگيري شود .به طور كلي افرادي كه به اين كار مي پردازند به فاصله و در دو طرف نوار مستقر شده اند كه پس از كنترل و تميز كردن قسمتهاي زايد محصول را در قسمت مركزي نوار مي ريزند.

  8. تبديل محصول به قطعات كوچك

    بريدن محصول به قطعات كوچك مانند دو نيم كردن ، قطعه قطعه كردن، خلال كردن و غيره از عمليات معمولي فرآوري پياز، سير و سيب زميني است . محصولاتي كه از قطعات يكنواخت و منظم تهيه شده باشند ظاهري پسنديده براي مصرف كننده دارند و براي خوردن مناسب تر هستند . به هنگام خشك كردن محصول و براي سهولت تبخير و يكنواخت شدن قطعات مزبور تبديل محصول به قطعات كوچك ضروري خواهد بود.
    قطعه قطعه كردن محصول كم و بيش به طور مكانيكي انجام مي شود و ماشينهاي متعددي براي اين كار موجود است كه بعضي از آنها براي محصول خاصي طراحي شده اند و بعضي ديگر كار برد همگاني تري دارند.

  9. غيرفعال كردن آنزيمها (بلانچينگ)

    بلانچينگ عبارت است از حرارت دادن محصول با آب داغ يا بخار آب در زماني كوتاه . هدف از اين كار در مورد محصولات مختلف تا اندازه اي متفاوت است . راجع به بلانچينگ براي نرم كردن پوست قبلاً مطلب كوتاهي به ميان آمد . افزون بر آنچه گفته شد بلانچينگ فوايد ديگري نيز دارد كه در زير به طور خلاصه به آنها اشاره مي شود.

    • بلانچينگ به تميز شدن محصول كمك مي كند و مخصوصا از تراكم ميكروارگانيسمهاي موجود در سطح محصول مي كاهد .
    • گازهاي بين ياخته اي را خارج مي كند كه در نتيجه از ايجاد فشار زياد در حين فرايند حرارتي جلوگيري مي شود در بعضي حالات ظاهر محصول را نيز بهبود مي بخشد .
    • بافت را نرم مي كند و سبب مي شود حجم محصول اندكي كاهش يابد كه در اين صورت مقدار زيادتري محصول در يك بسته جا مي گيرد .
    • سيستمهاي آنزيمي را كه باعث تخريب كيفيت محصول مي شوند غيرفعال مي كند . تغيير رنگ محصولاتي نظير سيب زميني را متوقف كرده و از واكنشهاي متعدد آنزيمي نامطلوب ديگر كه مي تواند در خلال آفر يند خشك كردن و بعد از آن اتفاق افتد، جلوگيري ميكند . در حقيقت غيرفعال كردن آنزيم پروكسيداز معياري است جهت موثر واقع شدن لاب نچينگ در مورد محصولاتي كه براي انجماد آماده مي شوند.
    • بلانچينگ ممكن است به تثبيت رنگ محصول كمك كند . همچنين اين عمليات تبديل كلروفيل به فئوفتين را كاهش مي دهد .
    • بلانچينگ كيفيت و قابليت محصول خشك شده را جهت بازگرداني آن به حالت اوليه نسبتاٌ محفوظ نگه داشته اثر مفيدي نيز روي بافت محصول باقي مي گذارد .
    • بلانچينگ مي تواند به عنوان عامل كنترل كننده pH كمك كند.
    • سرانجام اينكه همراه با بلانچينگ مي توان عمليات شيميايي ديگر را نيز به كار برد، مثل سولفور ديوكسيد كه براي نگهداري اكثر سبزيهاي خشك شده استفاده مي شود و نمك هاي كلسيم كه به منظور كاهش حساسيت بافتها نسبت به متلاشي شدن در حين فرآيند پخت به كار گرفته مي شوند .

    بدين ترتيب مي توان گفت كه بلانچينگ مهمترين مرحله در عمليات فرآيند محصولات از جمله در خشك كردن و تهيه پودر سير، پياز و سيب زميني است . مواردي كه مستعد تغيير رنگ آنزيمي هستند معمولاً قبل از فرآوري بايد مرحله بلانچينگ را بگذرانند. البته اين كار مي تواند مراحل ديگر نظير پوست گيري قطعه قطعه كردن، پر كردن، بسته بندي، و غيره را در مورد آنها آسانتر كند.

    بلانچينگ به دو طريق انجام مي شود : با آب و با بخار هر يك از اين روشها معايب و محاسني دارد. براي مثال در بلانچينگ با آب، خروج مقداري از مواد تشكيل دهنده قابل حل در آب كه در عطر و طعم محصول موثرند نظير ويتامينهاي قابل حل در آب اجتناب ناپذير است .اين چنين اتلافي مي تواند تا حدي سبب كاهش كيفيت محصول خشك شده شود .بلاچينگ با بخار سبب اتلاف كمتري از مواد قابل حل در آب مي شود ولي زمان طولانيتري جهت غيرفعال كردن سيستمهاي آنزيمي لازم دارد . همچنين در اين روش اگر استفاده از مواد شيميايي ضروري باشد بلانچينگ، خالي از اشكال نخواهد بود.

    اكثر دستگاههاي بلانچينگ آبي از يك منبع استوانه اي افقي سرباز يا سربسته تشكيل شده است كه در آن آب داغ (و در بعضي موارد مواد شيميايي لازم) مي ريزند . محصول با حركت نقاله حلزوني به جلو رانده مي شود . آب يا محلول موجود با تزريق مستقيم بخار آب گرم مي شود و معمولا دماي آن به 88 تا 99 درجه سانتيگراد مي رسد . زمان بلانچينگ با تغيير سرعت نقاله حلزوني قابل تنظيم و معمولاً 1 تا 5 دقيقه متغير است كه بستگي به نوع محصول و هدف از بلانچينگ دارد . آن قسمت از دستگاه بلانچينگ كه با محلول در تماس است بايد از فولاد زنگ نزن ساخته شده باشد . همچنين آب مورد استفاده بايد تميز و سبك باشد . آب سخت مناسب نيست، زيرا نمكهاي كلسيم موجود در آب با مواد پكتيني محصول تركيب مي شود و بافت محصول را سفت مي كند . بهتر است آب مورد استفاده در بلانچينگ موادي كه قرار است خشك شوند ، محتوي مقدار معيني سولفيت باشد تا به تثبيت رنگ آن كمك كند .

    در بلانچينگ با بخار محصول به كمك نقاله تسمه اي يا حلزوني از داخل اتاقك محتوي بخار عبور داده مي شود در اينجا نيز زمان بلانچينگ مانند روش قبل بسته به نوع محصول متغير است چنانچه استفاده از مواد شيميايي براي محصول مورد نظر لازم باشد بايد محلول محتوي ماده شيميايي قبل يا بعد از عبور محصول از اتاقك يا در حين عبور از نآ از روي محصول افشانده شود .

    از روشهاي متعدد ديگري كه به صورت آزمايشي يا به طور محدود در صنعت به كار گرفته شده اند مي توان بلانچينگ در قوطي قبل از سربندي ( در صنعت كنسروسازي) ، بلانچينگ با استفاده از حرارت دي الكتريك، و بلانچينگ با استفاده از پرتو فروسرخ (مادون قرمز) را نام برد . اما هيچ يك از اين روشها براي جايگزين شدن با روشهاي متداول بلانچينگ با آب يا بخار برتري لازم را ندارد. محصولاتي كه به منظور انجماد و خشك كردن فرآوري مي شوند براي تسهيل حمل و نقل و جلوگيري از پختن بيش از حد آنها، بايد بلافاصله بعد از بلانچينگ سرد شوند اين عمل معمولاً با جريان سريع هواي سرد انجام مي شود.

  10. خشك كردن

    روشهاي متفاوتي براي خشك كردن ميوه جات وجود دارد . در ادامه به توضيح اين روشها و ذكر موارد كاربرد و معايب و مزاياي هر كدام پرداخته ميشود.

    • خشك كردن در آفتاب
      بعضي از ميوه ها، در خلال رسيدن به طور طبيعي خشك مي شوند . بشر نيز به منظور طولاني تر كردن مدت نگهداري مواد غذايي (بالاخص ميوه ها و سبزيها) آنها را با قراردادن در برابر نور آفتاب خشك مينمود. محصولات خشك شده معمولاٌ بسته به نوع آنها و منطقه توليدشان گاهي در همان محل با اهميت تلقي مي شوند . ولي بعضي از ميوه هاي خشك شده با آفتاب در رديف اقلام مهم و رايج تجاري هستند كه به طور مداوم در مقياسي قابل توجه توليد مي شوند .

      خشك كردن ميوه با استفاده از نور آفتاب در مقياس تجاري فقط در مناطقي امكان پذير است كه هواي گرم و نسبتا خشك و بدون باران در( خلال يا متعاقب برداشت) دارند .مناطق مهم و مناسب براي اين صنعت در جهان؛ كاليفرنيا در( آمريكا) ، كشورهاي حاشيه درياي مديترانه، كشورهاي خاورميانه و قسمتهايي از استراليا هستند . در ساير نقاط اين كار به مقياس كمتري انجام مي گيرد . در ايران نيز خشك كردن ميوه در آفتاب در مناطقي كه شرايط آب و هوايي مناسب دارند رايج است .

      در اين روش به دستگاههاي خاصي احتياج نيست . از اين رو خشك كردن محصولات در آفتاب ارزانترنين روش براي نگهداري طولاني مدت مواد غذايي است.ولي اين روش در مقايسه با خشك كردن به روش صنعتي، احتياج به كارگر بيشتر و فضاي وسيعتر دارد و چون محصول به زمان طولانيتري برايخشك شدن نياز دارد، كاهش قند بر اثر تنفس و تخمير بيشتر است، لذا مقدار محصول كمتري عايد خواهد شد . هجوم حشرات، فساد بر اثر باران و آلودگي با خاك و مواد ديگر همراه با وزش باد موارد ديگري هستند كه مزيت اين روش را كاهش مي دهند.

    • خشك كردن صنعتي با استفاده از هواي داغ
      خشك كردن صنعتي به كليه روشهاي خشك كردن اطلاق مي گردد كه در شرايط كنترل شده گرما، رطوبت، سرعت جريان هوا، و غيره آب از محصول جدا مي شود .كنترل شرايط كه در اين روش مصنوعي به نحو مطلوب ميسر است به كاهش زمان خشك كردن مي انجامد و در بعضي موارد تغييرات نامطلوب در محصول نيز كاهش مي يابد كه در نتيجه توليد محصول مرغوبتري ممكن خواهد شد .هدف از گسترش و توسعه خشك كردن صنعتي افز ايش سرعت و بهبود روشهاي خشك كردن پيشين است . در اين صورت اين روش به طور عمده منحصر به محصولاتي مي شود كه امكان خشك كردن آنها در روشهاي سنتي با امكانات طبيعت ميسر بوده است .بنابراين عمليات آماده سازي به منظور خشك كردن صنعتي، همان عملياتي است كه قبلا شرح داده شد .

      خشك كردن صنعتي معمولاً با جريان سريع هواي داغ در تونل يا قفسه خشك كن صورت مي گيرد . براي به جريان در آوردن هواي داغ در برج يا كوره هاي خشك كن ممكن است از فن نيز استفاده شود در غير اين صورت جريان هوا به عمل طبيعي جابه جايي از منبع حرارتي كه در قسمت تحتاني برج قرار دارد ، بستگي خواهد داشت . هواي داغ از ميان محصول كه به صورت لايه روي كف مشبك در( مورد كوره هاي خشك كن ) يا در تشتكهاي مشبك در( مورد برجهاي خشك كن ) گسترده شده عبور كرده، محصول را خشك مي كند.

      دما در اطراف محصول در قسمتهاي تحتاني اين نوع خشك كنها نزديك 62 تا 82 درجه سانتيگراد و زمان خشك كردن بين 7 تا 12 ساعت است .در كوره هاي خشك كن محصول به صورت لايه هاي ضخيم روي هم انباشته شده اند، به همين دليل بايد گاهي به هم زده شود تا خشك شدن يكنواخت باشد .در مورد برجهاي خشك كن تشتكهاي محصول از بالا به طرف پائين در حركت هستند محصول خشك از پائين برج خارج و از بالا محصول تازه وارد مي گردد .

      در تونلهاي خشك كن كه رايجترين روشهاي خشك كردن صنعتي سبزيجات است محصول به صورت لايه هاي نازك در سينيهايي كه به صورت چندتايي در واگنهاي مخصوصي قرا ردارند گسترده مي شود. واگنها از ميان يك يا چند تونل كه به كمك بادبزنهاي قوي هواي داغ در آن جريان دارد عبور مي كنند منبع گرما براي گرم كردن هوا ممكن است سوخت مستقيم گاز يا نفت يا لوله هاي محتوي بخار آب يا گرماي حاصل از مقاومت الكتريكي باشد . استفاده از مقاومتهاي الكتريكي براي توليد گرما نسبتاً پر هزينه است و كمتر مورد استفاده قرار مي گيرد . جريان هوا در كانال ممكن است در جهت حركت واگنها(جريان همجهت) و يا به عكس (جريان غيرهمجهت) باشد .در بعضي موارد ممكن است از هر دو سيستم استفاده شود . در اين مورد در مرحله اول سيستم با جريان همجهت كار مي كند، به طوري در كه ابتدا محصول پر رطوبت با هواي داغ برخورد مي كند و در مرحله دوم سيستم غيرهمجهت به كار گرفته مي شود كه عمل نهايي خشك كردن است .

      اين عمل از برخورد محصول نيمه مرطوب كه در دماهاي بالا مستعد قهوه اي شدن است با هواي داغ كه از انتهاي تونل وارد مي شود جلوگيري مي كند. اين روش استفاده از دماهاي بالاتر را براي خشك كردن محصول ميسر مي سازد . دماي نهايي يا حداكثر براي سبزيجات در تونلهاي با جريان غيرهمجهت بسته به نوع محصول و شرايط ديگر در سر تا سر تونل ممكن است بين 66 تا 77 درجه سانتيگراد متغير باشد . رطوبت هوا مسلماٌ در سرعت خشك شدن محصول موثر است كه آن را مي توان با مخلوط كردن نسبت معيني از هواي در حال گردش با هواي تازه كنترلكرد . رطوبت نهايي محصول خشك شده، بسته به نوع محصول بين 12 تا 23 درصد متغير است .

    • خشك كردن تصعيدي
      خشك كردن محصول به صورت تصعيدي عبارت است از تصعيد يخ محصول در دماي زير نقطه انجماد . در سالهاي اخير خشك كردن تصعيدي به صورت روشي موفقيت آميز در نگهداري تعداد زيادي از محصولات و مواد غذايي ابداع گرديده است.كيفيت محصولات خشك شده با روش تصعيدي عالي است و قابليت بازگرداني آنها به حالت اوليه نسبت به محصولات خشك شده با روشهاي ديگر بسيار سريعتر است . ولي اسفنجي بودن اين محصولات فساد اكسايشي آنها را افزايش مي دهد.

      اساس خشك كردن تصعيدي ايجاد شرايط خاصي است كه بلورهاي يخ موجود در محصول از حالت انجماد بدون اينكه به حالت مايع در آيد تصعيد شود . آب در شرايطي چون صفر درجه سانيتگراد و فشاري 4/6 ميليمتر جيوه مي تواند به يكي از سه صورت مايع، جامد، يا بخار درآيد .اين نقطه به نام نقطه سه گانه (Triple point) شناخته مي شود . حال چنانچه تبديل مولكولهاي آب از حالت جامد به بخار مورد نظر باشد، حداكثر فشاري كه مي تواند وجود داشته باشد 4/6 ميليمتر جيوه است تا امكان انجام چنين عملي موجود باشد.

      براي استفاده از اين روش، خشك كنهاي قفسه اي مسدودي لازم است كه بتوان خلا كاملا كافي ( 0/5 تا ميليمتر جيوه يا پايينتر )را در آن توليد كرد و نيز وسيله اي براي توليد حرارت ضروري است كه بتوان گرماي نهان آب از حالت انجماد به بخار را تامين كرد .

      بعضي از اين قفسه ها داراي صفحات متعددي هستند و گرما از طريق مجاري متعددي كه در آنها تعبيه شده اند تامين مي گردد و محصول منجمد شده به صورت لايه بين صفحات قرار مي گيرد و خشك مي شود روش ديگري كه در حال حاضر به صورت آزمايشي تحت بررسي است استفاده از گرماي دي الكتريكي است كه در اين صورت گرما به صورت اشعه از بالا به محصول داده مي شود . روش جديد ديگري كه نيز به صورت آزمايشي مورد بررسي است به كارگيري خشك كنهاي استوانه اي دو جداره است .در اين روش محصول منجمد شده در استوانه مركزي قرار مي گيرد و در حين خشك شدن با حركت دوراني استوانه به هم زده مي شود در جداره خارجي استوانه بخار جريان دارد و حرارت مورد لزوم را تامين مي كند تا به حال خشك كردن ميوه هاي منجمد شده توسعه چنداني پيدا نكرده و جاي بحث است كه آيا اين روش با روشهاي رايج ديگر خشك كردن قابل رقابت خواهد بود يا نه.

    • خشك كن خورشيدي
      براي تامين انرژي خشك كردن از منابع مختلفي از جمله انرژي فسيلي و خورشيدي استفاده ميشود .نظر به اهميت استفاده از مواد فسيلي در توليد فرآورده هاي نفتي و پتروشيمي با ارزش افزوده زياد و آلوده كردن محيط زيست در اثر سوزاندن آنها، استفاده از مواد فسيلي براي تامين انرژي معقولانه بنظر نمي رسد .از طرف ديگر اين منابع به علت محدود بودن نمي توانند بعنوان منابعي مطمئن براي آينده بشر بحساب آيند .لذا طبيعي است كه اين امر سبب شود كه انسان بدنبال يافتن منابع جديد انرژي، تلاش مضاعف نمايد .در چند دهه اخير خشك كردن در هواي آزاد بدليل نياز به فضاي وسيعتر، احتمال كاهش كيفيت، آلودگي ناشي از هوا، حمله پرندگان، حشرات و مشكل كنترل فرآيند خشك كردن، تدريجاً محدودتر شده است .

      اما بدليل مزاياي انرژي خورشيدي، بشر در سطح وسيعي نيازمند آن خواهد بود .انرژي خورشيدي رايگان، تجديدپذير، فراوان و بي ضرر براي محيط زيست بوده و مي تواند نيازهاي جهاني را براي توسعه پايدار تامين نمايد .در كشور ايران نيز با توجه به بالا بودن روزهاي آفتابي در سال و نيز رطوبت كم و پايين بودن ارتفاع بسياري از نقاط بنظر مي رسد كه انرژي خورشيدي جايگزين مناسبي براي سوختهاي فسيلي و هسته اي باشد .

      مقدار انرژي دريافتي از خورشيد در هر دقيقه 2 كالري بر سانتي متر مربع يعني معادل 9600 كيلو كالري بر متر مربع در هر روز مي باشد .اين ميزان انرژي در مقايسه با مواد نفتي يا ميانگين انرژي حرارتي 8700 كيلو كالري در ليتر، معادل 1/1 ليتر كه رقم قابل توجه اي مي باشد .اما پايين بودن شدت تابش انرژي خورشيدي و راندمان حرارتي تجهيزات خورشيدي، باعث شده اين تجهيزات از مقبوليت عمومي برخوردار نباشد .يكي از ساده ترين و رايج ترين راههاي استفاده از انرژي خورشيدي تبديل آن به انرژي گرمايي است .تبديل انرژي خورشيدي به انرژي گرمايي به سادگي و با تجهيزات كم هزينه عملي است .از آنجا كه خشك كنها دستگاههايي هستند كه به انرژي زيادي نياز دارند و در سطح وسيعي براي نگهداري محصولات كشاورزي مورد استفاده قرار مي گيرند، بنابراين جايگزين كردن انرژي خورشيدي بجاي انرژي فسيلي به منظور تامين انرژي گرمايي مورد نياز، گامي مؤثر در جهت حفظ محيط زيست مي باشد.

      اهميت خشك كن هاي خورشيدي در سطح جهان در حال افزايش است، مخصوصاً در مناطقي كه انرژي خورشيدي فراوان و براحتي در دسترس مي باشد. خشك كن هاي خورشيدي براساس نوع انرژي مصرفي و تحهيزات بكار رفته در آن به سه دسته، خشك كن هاي خورشيدي طبيعي، خشك كن هاي خورشيدي نيمه مصنوعي و خشك كنهاي خورشيد كمكي تقسيم مي شوند.

      1. خشك كن هاي خورشيدي طبيعي
        در اين خشك كنها فقط از انرژي محيطي استفاده مي شود و هوا، دراثر جابجائي طبيعي گرم شده، توسط هواكش جريان مي يابد .خشك كنهاي خورشيدي طبيعي در جاهايي كه منبع انرژي قابل دسترسي وجود ندارد، جايگزين روشهاي خشك كردن در هواي باز سنتي شده اند .اين خشك كنها در مقايسه با روشهاي سنتي بعلت داشتن حصار از ضايعات و خسارات وارده به محصول در اثر باران، گرد و غبار، حشرات، پرندگان، حيوانات و آلودگي از طريق هوا جلوگيري كرده و باعث بهبود كيفيت محصولات ميشوند .خشك كنهاي كابيني ساده ترين و ارزانترين نوع خشك كنهاي خورشيدي هستند. كه معمولاً براي خشك كردن محصولات كشاورزي از قبيل ميوه ها، سبزيها و ادويه ها در مقادير كم استفاده ميشوند.

        اين خشك كنها از محفظه اي تشكيل شده اند كه سطح جنوبي آنها از مواد شفاف مثل شيشه و فويل پوشيده شده است كه همانند يك سقف، محصولات را از گزند باران و آلودگي حفظ مي كند .ظرفيت اين خشك كنها را مي توان با افزايش مساحت خشك كن افزايش داد .اگر پوشش آن پلي اتيلن باشد دماي داخل خشك كن 5 تا 8 درجه سانتي گراد و اگر شيشه اي باشد 15 تا 18 درجه سانتي گراد بالاتر از دماي محيط خواهد بود .يكي ديگر از روشهاي افزايش ظرفيت خشك كن، بدون افزايش مساحت آن، استفاده از سيني ها يا قفسه هاي چند طبقه است .لايه هاي نازكي از ميوه ها، سبزي ها و غيره جهت خشك شدن روي قفسه هاي مشبك پهن مي شوند .

        سطح جنوبي خشك كن شفاف و ديواره هاي عقب و كف آن سياه رنگ و عايق دار مي باشد .بدليل اينكه روي قسمتي از قفسه ها يا سيني هاي پايين تر سايه مي افتد، بايد يك كلكتور خورشيدي براي توليد انرژي مورد نياز به محفظه خشك كن متصل شود. جريان هوا از طريق جابجايي طبيعي از ميان كلكتور و مواد موجود در قفسه ها عبور كرده و هواي مرطوب از دريچه هاي بالا خارج مي شود .اثر ترموسيفوني موثر بر جريان هواي مورد نياز را مي توان با استفاده از هواكش افزايش داد .براي ايجاد اثر هواكش جهت تامين جريان هواي مورد نياز، بايد ارتفاع خشك كن كافي باشد.

      2. خشك كنهاي خورشيدي نيمه مصنوعي
        اين خشك كن ها معمولا داراي كلكتور و فن براي عبور جريان هوا از ميان محفظه خشك كن هستند . بدليل سادگي و ارزاني، از خشك كن هاي خورشيدي نيمه مصنوعي بيشتر استفاده مي شود. اين نوع خشك كن ها براي خشك كردن موادي استفاده مي شوند كه به تغيير شرايط خشك كن و شرايط جوي حساس نيستند.
      3. خشك كن هاي خورشيدي كمكي
        در اين نوع خشك كنها بخش عمده اي از انرژي حرارتي مورد نياز از خورشيد تامين مي شود. خشك كن هاي خورشيدي كمكي معمولا داراي منبع ذخيره گرمايي و منبع انرژي كمكي مي باشند و در مناطقي كه ذخيره انرژي خورشيدي براي خشك كردن كافي نيست مورد استفاده قرار ميگيرند .در اين نوع خشك كن ها مي توان محصولي با كيفيت بالاتر و عملكرد اقتصادي بهتر توليد كرد .

        نتيجه تحقيقات نشان داده است كه اگر براي خشك كردن ميوه ها از خشك كن خورشيدي با جريان هواي 1 تا 1/5 متر بر ثانيه استفاده شود، زمان خشك شدن در مقايسه با روش طبيعي خشك كردن به نصف تقليل خواهد يافت .نتايج حاصل از خشك كردن محصولات مختلف كشاورزي در مزارع با استفاده از خشك كن خورشيدي نشان داد حرارت داخل خشك كن در روزهاي ابري 16 درجه و در روزهاي آفتابي 47 درجه سانتي گراد بيشتر از دماي بيرون است، در نتيحه زمان خشك شدن نيز كمتر از خشك كردن به روش سنتي بوده و محصولات توليدي نيز داراي كيفيت مطلوبتري بودند .

        طي تحقيق ديگري از خشك كن خورشيدي با جابجايي طبيعي، خشك كن خورشيدي تونلي و خشك كن خورشيدي قفسه اي جهت تهيه كشمش استفاده شد، نتايج نشان داد در اين خشك كن ها زمان خشك شدن كاهش و كيفيت كشمش توليدي بطور قابل ملاحظه اي افزايش مي يابد .درضمن از صدمات باران نيز جلوگيري ميشود .همچنين شمارش كلي ميكروبي محصولات خشك شده در خشك كن خورشيدي ده برابر يا بيشتر كاهش داشته است.

بررسی نقاط قوت و ضعف تكنولوژي هاي مرسوم

يكي از نقاط ضعف فرآيند توليد خشك نمودن محصولات غذايي در ايران استفاده از سيستمهاي سنتي و بدون استفاده صحيح از عمليات آماده سازي و خشك كردن به روش آفتابي است كه خوشبختانه در سالهاي اخير استفاده از سيستمهاي مكانيكي و صنعتي تا حدودي جايگزين سيستمهاي قبلي شده است . در بخش پوست گيري از عمليات آماده سازي استفاده از يك محلول قليايي داغ منجر به سهولت عمليات شده و مزيت اين امر كاهش زمان بلانچينگ است.

در بخش غيرفعال كردن آنزيمها، در صورت استفاده از سيستم بلانچينگ با آب ، خروج مقداري از مواد تشكيل دهنده قابل حل در آب كه در عطر و طعم محصول موثرند نظير ويتامينهاي قابل حل در آب اجتناب ناپذير است . اين چنين اتلافي مي تواند تا حدي سبب كاهش كيفيت محصول خشك شده شود .بلاچينگ با بخار سبب اتلاف كمتري از مواد قابل حل در آب مي شود ولي زمان طولانيتري جهت غيرفعال كردن سيستم هاي آنزيمي لازم دارد . همچنين در اين روش اگر استفاده از مواد شيميايي ضروري باشد بلانچينگ خالي از اشكال نخواهد بود.

در مرحله خشك كردن استفاده از آفتاب ارزانترنين روش موجود است .ولي اين روش در مقايسه با خشك كردن به روش صنعتي ، احتياج به كارگر بيشتر و فضاي وسيعتر دارد و چون محصول به زمان طولانيتري براي خشك شدن نياز دارد، كاهش قند بر اثر تنفس و تخمير بيشتر است، لذا مقدار محصول كمتري عايد خواهد شد . هجوم حشرات، فساد بر اثر باران و آلودگي با خاك و مواد ديگر همراه با وزش باد موارد ديگري هستند كه مزيت اين روش را كاهش مي دهند .

از آنجا كه كنترل شرايط در روش خشك كردن صنعتي به نحو مطلوب ميسر است به كاهش زمان خشك كردن مي انجامد و در بعضي موارد تغييرات نامطلوب در محصول نيز كاهش مي يابد كه در نتيجه توليد محصول مرغوبتري ممكن خواهد شد .

استفاده از خشك كن تونلي با جريانهاي تركيبي همسو و غير همسو در فرآيند مناسبترين روش است . اين عمل از برخورد محصول نيمه مرطوب كه در دماهاي بالا مستعد قهوه اي شدن است با هواي داغ كه از انتهاي تونل وارد مي شود جلوگيري مي كند . اين روش است فاده از دماهاي بالاتر را براي خشك كردن محصول ميسر مي سازد كه منتهي به توليد محصول خشك شده با كيفيت مطلوب خواهد شد . در بخش توليد فرآورده هاي غذايي از جمله چيپس ميوه جات در ايران، كيفيت پايين بسته بندي محصولات از جمله نقاط ضعف موجود ميباشد . چرا كه توليد محصولي با بهترين كيفيت ضمن رعايت آخرين استانداردها، در صورت استفاده از بسته بندي نامرغوب به مقدار بسيار زيادي از بازار پسندي محصول مي كاهد.

امتیاز کاربران: 4.65 ( 1 رای)
سفارش طرح توجیهی
گرد آورنده
ایـ توجیهی
دانلود رایگان طرح توجیهی

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
Call Now Buttonتماس فقط جهت سفارش طرح توجیهی