طرح توجیهی تولید پودر سیر و پیاز و سیب زمینی (سال1400)+ word و pdf

طرح توجیهی تولید پودر سیر ، پیاز یا سیب زمینی
برای نگهداری مواد غذایی خشک کردن یکی از قدیمیترین اکتشافات بشر است. این روش بر این اصل ساده استوار است که میکروارگانیسم های موجود در مواد غذایی خشک شده قادر به رشد نخواهند بود. بدین معنی که این موجودات نمی توانند روی موادی که فعالیت آبی آنها زیر 0/6 است رشد کنند. برای تعیین مقاومت ماده خشک شده در برابر فساد، فعالیت آبی عامل قابل اعتمادتری است تا مقدار آب موجود در محصول.

رابطه بین این دو عامل از محصولی تا محصول دیگر به طور قابل توجهی متغیر است. این رابطه تا حد زیادی بستگی به مقدار و نوع مواد جامد قابل حل در محصول دارد. رسیدن به حدی پائین فعالیت آبی تا آنجا که از فساد میکروبیولوژیکی جلوگیری شود نسبتاً آسان است ولی احتیاط های لازم قبل یا در حین خشک کردن محصول ضروری است، که در غیر این صورت تغییرات کلی در کیفیت پودر تولید شده به وجود می آید.

برای مثال محصولات خشک شده با روشهای سنتی که به عنوان دسته ای از مواد غذایی مورد استفاده هستند با حالت اولیه خود تشابه نسبتاٌ کمی دارند که این خود ناشی از شیوه خشک کردن آنهاست حال آنکه در روشهای صنعتی هدف از خشک کردن عبارت است از محصول خشک شده ای که بعد از بازگردانی تا حد امکان شباهت زیادتری به حالت اولیه خود داشته باشد.

مواد غذایی خشک شده در مقایسه با سایر مواد غذایی که به روشهای دیگر نگهداری شده اند مزیت های خاصی دارند. این مزایا شامل سبکی و کم حجم بودن محصول و بی نیازی از سردخانه جهت نگهداری آنهاست. در فرآیند تولید پودر میوه جات و سبزیجات خشک، قبل از اینکه مواد وارد مرحله خشک کردن شود نیاز به طی عملیات مقدماتی آماده سازی دارند.

1- انتخاب مواد اولیه برای فرآیند تولید پودر

مواد اولیه برای فرآیند باید حتی المقدور دارای ظاهری بی عیب و رویهم رفته کیفیتی مناسب باشند تا پس از فرآیند محصولی مطلوب بدست آید. تغییرات در خلال فرآیند اجتناب ناپذیر است ولی محصول نهائی باید کیفیت مطابق استاندارد داشته باشد که الزاماً با کیفیت مواد خام متفاوت است.

یک نکته کلی و بسیار مهم در قابلیت عبور مواد خام از دستگاههای مکانیکی یکنواختی است، خصوصاً یکنواختی در اندازه، شکل و شرایط فیزیکی ماده اولیه ورودی درجه بندی از لحاظ اندازه یکی از ارکان مهم فرآیند است. نامنظم بودن شکل اگرچه در بعضی مواقع اجتناب ناپذیر است از بازه عملیات مکانیکی نظیر پوست گیری و غیره میکاهد و عموماً منجر به ازدیاد ضایعات می شود.

به استثنای ملاحظات صرفاٌ مکانیکی، خصوصیات دیگری نیز وجود دارد که هنگام فرآوری محصول باید به آنها توجه داشت مانند عطر طعم و بافت مواد اولیه و میزان تغییرات خصوصیات در حین فرآیند. اعمال فرآیند حرارتی صرف نظر از اینکه تغییراتی را در کیفیت محصول بوجود می آورد، از شدت عطر و طعم آن می کاهد. لذا فراوانی عطر و طعم مواد اولیه در انتخاب آنها از پارامترهای مهم است.

برای مثال جهت فرآوری و تولید پودر پیاز انتخاب ماده اولیه ای با عطر و طعم شدید مناسب تر است تا واریته های لطیف تر با عطر و طعم کمتر. خصوصیات بافتی محصول نیز اهمیت بسزائی دارد. شرط اساسی در این مورد مقاومت محصول در برابر عملیات فرآیند است. در ضمن محصول باید عاری از پوست سخت با بافتهای متراکم دیگری باشد که نسبت به حرارت مقاومت نشان دهند. بنابراین ماده اولیه را باید از میان واریته های مناسب انتخاب کرد.

2- عملیات آماده سازی
آماده کردن مواد در روشهای مختلف فرآیند غالباً شبیه یکدیگر است، هرچند عملیات بعدی به طور قابل توجهی در مورد محصولات مختلف، متفاوت است. اما برخی روش های خاص در صنایع فرآوری مواد غذایی به طور وسیع رایج اند که به عنوان عملیات واحد تلقی می شوند.

3-خیساندن 
خیساندن، بخش لازمی از تیمارهای آماده سازی است، خیساندن بعضی از میوه ها و سبزیجات که به شدت آلوده باشند کاری است مقدماتی که قبل از شستن آنها انجام می شود در هر حال خیساندن، چسبندگی مواد خارجی را به پودر تولید شده کم کرده، سبب می شود که محصول در مرحله بعد بهتر شسته شود.

برای خیساندن، آب گرم به مراتب موثرتر از آب سرد است. فراوان بودن و تعویض آب به طور متناوب ضروری است در غیر این صورت تانک خیس کننده خود می تواند منبع آلودگی باشد. مهمترین نکته قابل توجه در خیساندن، ثابت نگه داشتن دما در دفعات مختلف خیساندن است.

چنانچه برای تسریع عمل خیساندن در ابتدا آب گرم به محصول اضافه شود باید با ثابت نگه داشتن دمای محیط، هر بار سرد شدن آب، یکنواخت یا به یک میزان باشد. اختلاف دما برای هر مرحله منجر به ایجاد اختلاف در درجه خیس خوردن تولید پودر می شود و لذا محصولات به دست آمده از هر مرحله خیساندن پس از فرآیند با هم اختلافاتی خواهند داشت.

4- تمیز کردن و شستن
سبزیجاتی که برای فرآیند تولید پودر به کارخانه تحویل داده می شوند عموماً به خاک و مواد خارجی دیگر آلوده اند .برای به دست آوردن محصول فرآوری شده با کیفیت خوب باید مواد خارجی را از آنها زدود. گاهی بدون استفاده از آب از طریق باد دادن محصول روی غربال یا تورسیمی که در مسیر جریان هوای سریع قرار دارد گرد و خاک و برگ و مواد دیگر جدا می شود.

اما شستن با آب یکی از مراحل آماده سازی است که در انجام آن روشهای متعددی که هر یک مناسب با محصول مورد نظر است به کار گرفته می شود. معمولا خیساندن ساده در آب کافی نیست، این عمل چسبندگی مواد را کمتر و جدا شدن آنها را در مراحل بعدی آسانتر می کند. روش موثرتر آن است که محصول را در حالی که آب روی آن پاشیده می شود یا در آب غوطه ور است مرتباً به هم زنند.

یکی از دستگاه های شستشوی میوه ها و سبزیها دستگاه شستشوی استوانه ای افشان است که متشکل از استوانه مشبکی است که بدنه آن از میله های فلزی گرد که به طور افقی قرار گرفته اند ساخته شده است به طوری که مواد خارجی و ناخالص حاصل از شستشو از بین میله ها به خارج عبور می کند.

این استوانه به طور مایل نصب شده و در حالی که با سرعت کم به دور محور طولی خود گردش می کند محصول را که از یک طرف آن وارد شده است از طرف دیگر خارج می کند .این دستگاه به یک لوله افشان آب که در مرکز آن به طور سرتاسری قرار گرفته است مجهز می باشد آب از این لوله روی محصول افشانده شده پودر تولید شده را شستشو می دهد.

نوع دیگری از دستگاه شستشوی افشان تسمه ای است. در این دستگاه یک نقاله، محصول را زیر بارانی از آب عبور می دهد. در مورد محصولات تقریباً کروی شکل نظیر پیاز، سیب زمینی تسمه به صورت نقاله غلتکی عمل می کند. یعنی موجب می شود محصول در حال شسته شدن به دور خود نیز چرخش داشته باشد تا شستشو بهتر انجام گیرد. در مورد محصولات ریز، تحرک محصول ممکن است با تولید پودر لرزش در نقاله صورت گیرد.

برای محصولاتی که مقاومت مکانیکی بیشتری دارند یک نوع دستگاه شستشو دهنده دورانی به کار برده می شود. در این روش ابتدا محصول وارد جریان سریع آب می شود و از روی صفحه سنگ گیر عبور می کند. در قسمت دوم مواد آلوده سبکتر روی آب جمع و از محصول جدا می شود و سرانجام پودر تولید شده از داخل استوانه غربالی در حال دوران که مجهز به دستگاه آب فشان است می گذرد.

شستشن ممکن است بلافاصله پس از درجه بندی ابتدایی صورت گیرد برای مثال در مورد سیب این کار امکان پذیر است درجه بندی ابتدایی ممکن است بعد از جدا کردن قسمت های زاید انجام شود. اما شستشوی اصلی غالباً بعد از پوست گیری و تمیز کردن تکمیلی انجام می شود.

شستشن محصول مخصوصاً بعد از غیر فعال کردن آنزیمها یا بلانچینگ می تواند مقدار قابل توجهی از ترکیبات قابل حل موجود در پودر را که در عطر و طعم و ارزش غذایی آن موثرند تلف کند. به همین دلیل و همچنین به دلایل اقتصادی نباید بعد از بلانچینگ مرحله شستن بیش از حد لازم طولانی بشود.

5- جداسازی قسمت های زاید
قسمت هایی که معمولا به هنگام فرآیند پیاز، سیر و سیب زمینی باید از آنها جدا شوند عبارتند از : غلاف، پوسته، دم یا ساقه، هسته، تخمدان، پوست مغز و به طور کلی قسمت های نامناسب یا صدمه دیده نیز باید جدا شود. .اکثر عملیات فوق ممکن است با دست انجام می شود. ولی امروزه ماشین آلات گوناگونی برای این کار در دسترس هست. در کارخانه های پیشرفته تبدیل یا فرآوری مواد غذایی، این عملیات به طور وسیعی به صورت مکانیکی انجام می شود. البته نوع کار این دستگاهها بستگی به نوع تولید پودر مورد عمل دارد.

جدا کردن ساقه : دم یا ساقه و قطعات دیگر متصل ممکن است با دست یا دستگاه های مکانیکی جدا شود. این دستگاه متشکل از غلتک های لاستیکی است که به طور مایل و جفت نصب شده اند و گردش آنها در جهت عکس یکدیگر است. محصول در حالی که به طرف پائین در حرکت است ساقه ها و زوائدش با این غلتکها کشیده و جدا می گردد.

6- پوست گیری

برای تولید پودر پیاز ، سیر و سیب زمینی پوست گیری از آنها ضرورری خواهد بود . امروزه پوست گیری مکانیکی نسبت به پوست گیری دستی سریعتر وکم هزینه تر است و به طور وسیعی رواج دارد. جداکردن تخمدان و پوست گیری سیب و گلابی به کمک تیغه های مکانیکی که در دستگاههای هسته گیری نصب شده اند انجام می گیرد.

چنانچه با استفاده از راههایی که در زیر توضیح داده می شود ابتدا پوست را نرم یا نسبتاً آزاد کنند، پوست گیری سایشی بسیار آسان می شود. آب داغ یا بخار برای مدت کوتاهی (0/5 تا 3 دقیقه) پوست را به اندازه کافی نرم و آزاد می کند.

این عمل در مورد هلو بسیار موثر است در مورد پوست های سخت تر ممکن است از دستگاه های پوست گیر بخاری که در آن محصول برای مدت کوتاهی در معرض بخار با فشار هفت کیلوگرم بر سانتیمتر مربع قرار می گیرد استفاده کرد. با کاهش ناگهانی فشار پوست محصول به اندازه کافی متلاشی شده به آسانی با دست یا افشاندن آب جدا می شود.

به علاوه می توان پوست محصول را با استفاده از مواد شیمیایی متعددی نرم کرد. محلول های قلیایی (سود سوزآور) برای پوست گیری هلوهای هسته چسبیده به طور وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند. معمولاً محلول قلیایی داغ با غلظت 1 تا 2/5 درصد به مدت 30 تا 60 ثانیه به قسمت خارجی هلوی نصف شده افشانده می شود سپس با پاشیدن آب می توان پوست آن را جدا کرد.

غوطه ور کردن در محلول قلیایی نیز اثر مشابهی دارد. ولی بخشی از سطح بریده شده از دست می رود. محلول های غلیظ یا رقیقتر را می توان به مدت کمتر یا زیادتر و به طرق متفاوت بسته به سفتی و عمق پوست برای پوست گیری محصولاتی از جمله زردالو، آلو، مرکبات و میوه های سیبی مورد استفاده قرار داد. ممکن است به جای محلول سود سوزآور از محلول اشباع جوشان نمک که ارزانتر و بی خطرتر است استفاده کرد . این روش مخصوصاً برای پوست گیری و تولید پودر سیب زمینی مفید می باشد.

7- تمیز کردن تکمیلی

در تولید پودر میوه جات همه مراحل به صورت مکانیکی می تواند انجام گیرد، اما به علت متغیر بودن شکل، اندازه و سایر مشخصات ماده خام، کم و بیش احتیاج هست که با دست عملیات تمیز کردن تکمیلی روی آنها انجام شود. پوست گیری مکانیکی یا به طور کلی جدا کردن مکانیکی قسمت های زاید نظیر پوست، چشم، و غیره صد در صد کامل انجام نمی شود به علاوه قسمت های صدمه دیده سیب زمینی، سیر و پیاز را نمی توان به طور مکانیکی جدا کرد.

ممکن است قسمتی از محصول به علت نامنظم بودن شکل و اندازه جهت عبور از دستگاه های مکانیکی نامناسب باشد. در این صورت باید با به کارگیری نیروی افراد با تجربه عملیات تکمیلی را با بازدهی کافی انجام داد. معمولاً این عملیات با دست و به طور مداوم در حالی که محصول روی نوارهای انتقال دهنده در حرکت است ادامه دارد.

نوار انتقال دهنده از طول به قسمتهای مجزا تقسیم می شود تا از مخلوط شدن محصول تمیز شده با محصول تمیز نشده جلوگیری شود .به طور کلی افرادی که به این کار می پردازند به فاصله و در دو طرف نوار مستقر شده اند که پس از کنترل و تمیز کردن قسمت های زاید محصول را در قسمت مرکزی نوار می ریزند.

8- تبدیل محصول به قطعات کوچک

بریدن محصول به قطعات کوچک مانند دو نیم کردن ، قطعه قطعه کردن، خلال کردن و غیره از عملیات معمولی تولید پودر پیاز، سیر و سیب زمینی است .محصولاتی که از قطعات یکنواخت و منظم تهیه شده باشند ظاهری پسندیده برای مصرف کننده دارند و برای خوردن مناسب تر هستند.

به هنگام خشک کردن محصول و برای سهولت تبخیر و یکنواخت شدن قطعات مزبور تبدیل محصول به قطعات کوچک ضروری خواهد بود. قطعه قطعه کردن محصول کم و بیش به طور مکانیکی انجام می شود و ماشین های متعددی برای این کار موجود است که بعضی از آنها برای محصول خاصی طراحی شده اند و بعضی دیگر کاربرد همگانی تری دارند.

9- غیرفعال کردن آنزیم ها (بلانچینگ) 

بلانچینگ : حرارت دادن محصول با آب داغ یا بخار آب در زمانی کوتاه. هدف از این کار در مورد محصولات مختلف تا اندازه ای متفاوت است. راجع به بلانچینگ برای نرم کردن پوست قبلاً مطلب کوتاهی به میان آمد. افزون بر آنچه گفته شد بلانچینگ فواید دیگری نیز دارد که در زیر به طور خلاصه به آنها اشاره می شود.

• بلانچینگ به تمیز شدن محصول کمک می کند و مخصوصا از تراکم میکروارگانیسم های موجود در سطح محصول می کاهد.
• گازهای بین یاخته ای را خارج می کند که در نتیجه از ایجاد فشار زیاد در حین فرایند حرارتی جلوگیری می شود در بعضی حالات ظاهر محصول را نیز بهبود می بخشد.
• بافت را نرم می کند و سبب می شود حجم پودر اندکی کاهش یابد که در این صورت مقدار زیادتری محصول در یک بسته جا میگیرد.
• سیستم های آنزیمی را که باعث تخریب کیفیت پودر می شوند غیرفعال می کند. تغییر رنگ محصولاتی نظیر سیب زمینی را متوقف کرده و از واکنش های متعدد آنزیمی نامطلوب دیگر که می تواند در خلال فرآیند خشک کردن و بعد از آن اتفاق افتد، جلوگیری میکند. در حقیقت غیرفعال کردن آنزیم پروکسیداز معیاری است جهت موثر واقع شدن بلانچینگ در مورد محصولاتی که برای انجماد آماده می شوند.
• بلانچینگ ممکن است به تثبیت رنگ پودر تولید شده کمک کند. همچنین این عملیات تبدیل کلروفیل به فئوفتین را کاهش می دهد.
• بلانچینگ کیفیت و قابلیت محصول خشک شده را جهت بازگردانی آن به حالت اولیه نسبتاٌ محفوظ نگه داشته اثر مفیدی نیز روی بافت محصول باقی می گذارد.
• بلانچینگ می تواند به عنوان عامل کنترل کننده pH کمک کند.
• سرانجام اینکه همراه با بلانچینگ می توان عملیات شیمیایی دیگر را نیز به کار برد، مثل سولفور دیوکسید که برای نگهداری اکثر سبزی های خشک شده استفاده می شود و نمک های کلسیم که به منظور کاهش حساسیت بافتها نسبت به متلاشی شدن در حین فرآیند پخت به کار گرفته می شوند.

بدین ترتیب می توان گفت که بلانچینگ مهمترین مرحله در عملیات فرآیند محصولات از جمله در خشک کردن و تولید پودر سیر، پیاز و سیب زمینی است. مواردی که مستعد تغییر رنگ آنزیمی هستند معمولاً قبل از فرآوری باید مرحله بلانچینگ را بگذرانند. البته این کار می تواند مراحل دیگر نظیر پوست گیری قطعه قطعه کردن، پر کردن، بسته بندی، و غیره را در مورد آنها آسانتر کند.

راههای بلانچینگ :

به دو روش انجام می شود: 1- با آب  2- بخار.

معایب و مزایای این روشها : در بلانچینگ با آب، خروج مقداری از مواد تشکیل دهنده قابل حل در آب که در عطر و طعم محصول موثرند نظیر ویتامین های قابل حل در آب اجتناب ناپذیر است .این چنین اتلافی می تواند تا حدی سبب کاهش کیفیت محصول خشک شده شود.

بلاچینگ با بخار سبب اتلاف کمتری از مواد قابل حل در آب می شود ولی زمان طولانی تری جهت غیرفعال کردن سیستم های آنزیمی لازم دارد. همچنین در این روش اگر استفاده از مواد شیمیایی ضروری باشد بلانچینگ، خالی از اشکال نخواهد بود. اکثر دستگاه های بلانچینگ آبی از یک منبع استوانه ای افقی سرباز یا سربسته تشکیل شده است که در آن آب داغ (و در بعضی موارد مواد شیمیایی لازم) می ریزند.

محصول با حرکت نقاله حلزونی به جلو رانده می شود . آب یا محلول موجود با تزریق مستقیم بخار آب گرم می شود و معمولا دمای آن به 88 تا 99 درجه سانتیگراد می رسد. زمان بلانچینگ با تغییر سرعت نقاله حلزونی قابل تنظیم و معمولاً 1 تا 5 دقیقه متغیر است که بستگی به نوع محصول و هدف از بلانچینگ دارد. آن قسمت از دستگاه بلانچینگ که با محلول در تماس است باید از فولاد زنگ نزن ساخته شده باشد.

همچنین آب مورد استفاده باید تمیز و سبک باشد. آب سخت مناسب نیست، زیرا نمک های کلسیم موجود در آب با مواد پکتینی محصول ترکیب می شود و بافت پودر تولید شده را سفت می کند. بهتر است آب مورد استفاده در بلانچینگ موادی که قرار است خشک شوند، محتوی مقدار معینی سولفیت باشد تا به تثبیت رنگ آن کمک کند.

در بلانچینگ با بخار محصول به کمک نقاله تسمه ای یا حلزونی از داخل اتاقک محتوی بخار عبور داده می شود در اینجا نیز زمان بلانچینگ مانند روش قبل بسته به نوع محصول متغیر است چنانچه استفاده از مواد شیمیایی برای محصول مورد نظر لازم باشد باید محلول محتوی ماده شیمیایی قبل یا بعد از عبور محصول از اتاقک یا در حین عبور از آن از روی محصول افشانده شود.

از روش های متعدد دیگری که به صورت آزمایشی یا به طور محدود در صنعت به کار گرفته شده اند می توان بلانچینگ در قوطی قبل از سربندی (در صنعت کنسروسازی)، بلانچینگ با استفاده از حرارت دی الکتریک، و بلانچینگ با استفاده از پرتو فروسرخ (مادون قرمز) را نام برد.

اما هیچ یک از این روشها برای جایگزین شدن با روشهای متداول بلانچینگ با آب یا بخار برتری لازم را ندارد. محصولاتی که به منظور انجماد و خشک کردن برای تولید پودر فرآوری می شوند برای تسهیل حمل و نقل و جلوگیری از پختن بیش از حد آنها، باید بلافاصله بعد از بلانچینگ سرد شوند این عمل معمولاً با جریان سریع هوای سرد انجام می شود.

10- خشک کردن

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 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 طولانی تری 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 مرغوب تری 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 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 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 میسر می سازد.

دمای نهایی یا حداکثر برای سبزیجات در تونلهای با جریان غیر همجهت 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 موثر است که آن را می توان با مخلوط کردن نسبت معینی از هوای در حال گردش با هوای تازه کنترل کرد. 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 سالهای 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 بنظر نمی رسد.

از طرف دیگر این منابع به علت محدود بودن نمی توانند بعنوان منابعی مطمئن برای آینده بشر بحساب آیند. لذا طبیعی است که این امر سبب شود که انسان بدنبال یافتن منابع جدید انرژی، تلاش مضاعف نماید. در چند دهه اخیر خشک کردن در هوای آزاد بدلیل 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 بدلیل 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 بنظر 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 بجای 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 براحتی 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.

1. خشک کن های خورشیدی طبیعی
   در این خشک کن ها فقط از انرژی محیطی استفاده می شود و هوا، دراثر جابجائی طبیعی گرم شده، توسط هواکش جریان می یابد. خشک کن های خورشیدی طبیعی در جاهایی که منبع انرژی قابل دسترسی وجود ندارد، جایگزین روش های خشک کردن در هوای باز سنتی شده اند.
   این خشک کن ها در مقایسه با روشهای سنتی بعلت داشتن حصار از ضایعات و خسارات وارده به محصول در اثر باران، گرد و غبار، حشرات، پرندگان، حیوانات و آلودگی از طریق هوا جلوگیری کرده و باعث بهبود کیفیت محصولات می شوند. خشک کنهای کابینی ساده ترین و ارزانترین نوع خشک کنهای خورشیدی هستند.
   که معمولاً برای خشک کردن محصولات کشاورزی از قبیل میوه ها، سبزیها و ادویه ها پودر تولید شده در مقادیر کم استفاده می شوند. این خشک کنها از محفظه ای تشکیل شده اند که سطح جنوبی آنها از مواد شفاف مثل شیشه و فویل پوشیده شده است که همانند یک سقف، محصولات را از گزند باران و آلودگی حفظ می کند. درجه سانتیگراد و اگر شیشه ای باشد 15 تا 18 درجه سانتیگراد بالاتر از دمای محیط خواهد بود.
   یکی دیگر از روش های افزایش ظرفیت خشک کن، بدون افزایش مساحت آن از پودر تولید شده، استفاده از سینی ها یا قفسه های چند طبقه است.لایه های نازکی از میوه ها، سبزی ها و غیره جهت خشک شدن روی قفسه های مشبک پهن می شوند. سطح جنوبی خشک ک ن شفاف و دیواره های عقب و کف آن سیاه رنگ و عایق دار می باشد.
   بدلیل اینکه روی قسمتی از قفسه ها یا سینی های پایین تر سایه می افتد، باید یک کلکتور خورشیدی برای تولید انرژی مورد نیاز به محفظه خشک کن متصل شود. جریان هوا از طریق جابجایی طبیعی از میان کلکتور و مواد موجود در قفسه ها عبور کرده و هوای مرطوب از دریچه های بالا خارج می شود .اثر ترموسیفونی موثر بر جریان هوای مورد نیاز را می توان با استفاده از هواکش افزایش داد. برای ایجاد اثر هواکش جهت تامین جریان هوای مورد نیاز، باید ارتفاع خشک کن کافی باشد.
2. خشک کنهای خورشیدی نیمه مصنوعی
   این خشک کن ها معمولا دارای کلکتور و فن برای عبور جریان هوا از میان محفظه خشک کن هستند . بدلیل سادگی و ارزانی، از خشک کن های خورشیدی نیمه مصنوعی بیشتر استفاده می شود. این نوع خشک کن ها برای خشک کردن موادی استفاده می شوند که به تغییر شرایط خشک کن و شرایط جوی حساس نیستند.
3. خشک کن های خورشیدی کمکی
   در این نوع خشک کنها بخش عمده ای از انرژی حرارتی مورد نیاز از خورشید تامین می شود. خشککن های خورشیدی کمکی معمولا دارای منبع ذخیره گرمایی و منبع انرژی کمکی می باشند و در مناطقی که ذخیره انرژی خورشیدی برای خشک کردن کافی نیست مورد استفاده قرار می گیرند. در این نوع خشک کن ها می توان پودر با کیفیت بالاتر و عملکرد اقتصادی بهتر تولید کرد.
   نتیجه تحقیقات نشان داده است که اگر برای خشک کردن میوه ها از خشک کن خورشیدی با جریان هوای 1 تا 1/5 متر بر ثانیه استفاده شود، زمان خشک شدن در مقایسه با روش طبیعی خشک کردن به نصف تقلیل خواهد یافت. نتایج حاصل از خشک کردن محصولات مختلف کشاورزی در مزارع با استفاده از خشک کن خورشیدی نشان داد حرارت داخل خشک کن در روزهای ابری 16 درجه و در روزهای آفتابی 47 درجه سانتیگراد بیشتر از دمای بیرون است،
   در نتیحه زمان خشک شدن نیز کمتر از خشک کردن به روش سنتی بوده و محصولات تولیدی نیز دارای کیفیت مطلوبتری بودند. طی تحقیق دیگری از خشک کن خورشیدی با جابجایی طبیعی، خشک کن خورشیدی تونلی و خشک کن خورشیدی قفسه ای جهت تهیه کشمش استفاده شد، نتایج نشان داد در این خشک کن ها زمان خشک شدن کاهش و کیفیت کشمش تولیدی بطور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. درضمن از صدمات باران نیز جلوگیری میشود .همچنین شمارش کلی میکروبی محصولات خشک شده در خشک کن خورشیدی ده برابر یا بیشتر کاهش داشته است.

بررسی نقاط قوت و ضعف

یکی از نقاط ضعف پودر و خشک نمودن محصولات غذایی در ایران استفاده از سیستم های سنتی و بدون استفاده صحیح از عملیات آماده سازی و خشک کردن به روش آفتابی است که خوشبختانه در سالهای اخیر استفاده از سیستمهای مکانیکی و صنعتی تا حدودی جایگزین سیستمهای قبلی شده است.

در بخش پوست گیری از عملیات آماده سازی استفاده از یک محلول قلیایی داغ منجر به سهولت عملیات شده و مزیت این امر کاهش زمان بلانچینگ است. در بخش غیرفعال کردن آنزیم ها، در صورت استفاده از سیستم بلانچینگ با آب، خروج مقداری از مواد تشکیل دهنده قابل حل در آب که در عطر و طعم پودر تولید شده موثرند نظیر ویتامینهای قابل حل در آب اجتناب ناپذیر است.

این چنین اتلافی می تواند تا حدی سبب کاهش کیفیت محصول خشک شده شود. بلاچینگ با بخار سبب اتلاف کمتری از مواد قابل حل در آب می شود ولی زمان طولانیتری جهت غیرفعال کردن سیستم های آنزیمی لازم دارد. همچنین در این روش اگر استفاده از مواد شیمیایی ضروری باشد بلانچینگ خالی از اشکال نخواهد بود.

در مرحله خشک کردن استفاده از آفتاب ارزانترنین روش موجود 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. از آنجا که کنترل شرایط در روش خشک کردن صنعتی 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 محصول مرغوبتری ممکن خواهد شد.

استفاده از خشک کن تونلی با جریان های ترکیبی همسو و غیر همسو در فرآیند مناسبترین روش 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 محصول میسر می سازد که منتهی به پودر خشک شده با کیفیت مطلوب خواهد شد.

در بخش تولید فرآورده های غذایی از جمله چیپس میوه جات در ایران، کیفیت پایین بسته بندی محصولات از جمله نقاط ضعف موجود می باشد. چرا که تولید محصولی با بهترین کیفیت ضمن رعایت آخرین استانداردها، در صورت استفاده از بسته بندی نامرغوب به مقدار بسیار زیادی از بازار پسندی محصول می کاهد.