تحقیق در مورد خشک کن های تصعیدی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .docx ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 9 صفحه

 قسمتی از متن .docx : 

خشک کن های تصعیدی ( انجمادی)

مقدمه

محصولات غذایی را که نسبت به حرارت حساس می باشد اغلب از طریق تصعید رطوبت خشک می کنند. در خشک کردن تصعیدی، ابتدا محصول مورد نظر منجمد می شود، سپس حلال (که معمولاً آب می باشد) منجمد شده و از طریق تصعید تحت خلاء از ماده غذایی خارج می شود. یخ تصعید شده توسط پمپ خلاء یا اژکتور بخار، از داخل اتاقک خشک کن مکیده می شود. گرمای مورد نیاز برای تصعید از طریق هدایت یا تشعشع، تامین می گردد. آب یخ زده در دماهای صفر درجه سانتی گراد یا زیر آن، تحت فشار 627 پاسکال یا کمتر تصعید می شود. محصولات خشک شده از طریق تصعید، معمولاً دارای کیفیت بالایی می باشد. این موضوع به دلیل آن است که ساختار ماده ی غذایی، هنگامی که آب از طریق تصعید از مواد دیگر جدا می شود، یک ساختمان متخلخل و چروکیده نشده بر جای می ماند. محصولی که بدین ترتیب خشک شده باشد، دوباره به آسانی مرطوب می شود. به هنگام خشک کردن، طعم و بوی غذا یا کاهش نمی یابد و یا کاهش آن اندک خواهد بود، چون دمای پایین خشک کردن، از فرایندهای نامطلوب تخریب و فساد، جلوگیری می کند و محصول خشک شده کیفیت بالایی خواهد داشت (نمونه های جنین فرایندهایی، عبارت است از: قهوه ای شدن غیرآنزیمی، تغییر ساختار پروتئینی و دناتوره شدن آنها، واکنش های آنزیمی و ...) بزرگترین مشکل خشک کردن از طریق تصعید، هزینه ی آن می باشد، سرعت خشک کردن پایین است و بهره گیری از خلاء بر هزینه ی فرآیند می افزاید. محصول نهایی میزان بسیار کمی نم خواهد داشت و بنابراین موجب کاهش برخی هزینه ها از قبیل حمل و نقل، سرماسازی و انبارداری می گردد.

فرآیند

از آنجایی که آب همواره با بیشتر مواد بیولوژیکی همراه است، خشک کردن تصعیدی در دمای C˚10- انجام می شود تا اطمینان حاصل شود که آب در حالت جامد باقی می ماند. فشار مطلق در خشک کن تصعیدی معمولاً 2 میلی متر جیوه یا کمتر است. گرمای تصعید باید کنترل شود تا از ذوب نشدن یخ در حین تصعید اطمینان حاصل گردد. تصعید در سطح بیرونی مواد منجمد شده آغاز می شود و به سمت داخل محصول پیشروی می کند و همچنان که لایه ضخیم می شود، سرعت خشک شدن محصول کاهش می یابد. از آنجایی که تصعید تحت خلاء انجام می شود، انرژی گرمایی بسیار کمی به مصرف می رسد. به این روش 98-99% از آب محصول مرطوب گرفته می شود. در این فرایند باید تأمین انرژی گرمایی لازم تحت کنترل باشد تا از ذوب شدن آب یخ زده در داخل محصول جلوگیری به عمل آید و بیشترین سرعت تصعید حاصل شود. حذف 1 تا 2% آب باقی مانده در محصول، زمان بسیار بیشتری طول می کشد، ولی می توان دمای تصعید ماده را به دمای محیط رساند.

همانطور که گفته شد، سرعت خشک کردن تحت تاثیر ضخامت محصول قرار دارد و ضخامت کمتر محصول، منجر به افزایش سرعت خشک شدن می شود. مشاهده شده است که سرعت تبخیر بهینه در ضخامت های حدود تا اینچ حاصل می شود. غلظت نیز در سرعت خشک شدن محصول موثر است، و دیده شده است که محصولات غذایی با درصد قند بالاتر، دارای سرعت خشک کردن پایین تری می باشد.

عملیات خشک کردن تصعیدی دارای سه مرحله است: انجماد محصول، تصعید یخ و جداسازی بخار آب. در این فرایند، جدا کردن بخار آب، گران ترین بخش فرایند است. عملی کردن این روش خرک کردن، متکی بر این مرحله است. بین اتاقک خشک کن و پمپ خلاء یا انژکتور بخار باید یک تله ی بخار قرار داده شود. تله ی بخار دارای سطوح سردی است که رطوبت تبخیر شده بر روی آن تقطیر می گردد. کارایی تله ی بخار، به اختلاف فشار بین اتاقک خشک کن و سطح تله ی بخار، دمای تله ی بخار، ضخامت قشر یخ ایجاد شده بر روی آن و اختلاف دمای بین سطح تله و ماده ی مبرد در حالت تبخیر، بستگی دارد. چنانچه راندمان تله ی بخار کم باشد، موجب می شئود که دمای اتاقک خشک کن کمتر شود.

پمپ خلاء علاوه بر این که آب تصعید شده را از محیط خارج می کند، موجب پایین نگه داشته شدن فشار در اتاقک خلاء در زیر فشار اتمسفری می گردد. حذف گازهای غیرقابل میعان، مقاومت در مقابل حرکت بخار آب به داخل کندانسور را کاهش می دهد. چون این گازها، موجب کاهش راندمان خشک کن می شود، پمپ خلاء به کار رفته باید قادر به کاهش فشار اتاقک خلاء تا حداقل mµ5، باشد.

طراحی محفظه ی خشک کن

1-مقیاس پایلوت

در آزمایشگاه های صنایع غذایی در مواردی که مقدار بسیار کمی از محصول مورد نیاز باشد، از یک خشک کن تصعیدی قابل حمل استفاده می شود. این خشک کن، خود شامل سرد کننده، حرارت دهنده و پمپ خلاء می باشد. ظرفیت این گونه خشک کن ها به طور نمونه برای 2 تا 20 کیلوگرم از محصول منجمد شد، یا 6 تا 36 فوت مربع، طراحی می شود.

2-افزایش مقیاس

عامل هایی که بر اندازه ی خشک کن تصعیدی اثر می گذارد، عبارت است از اندازه ای اتاقک و ظرفیت کندانسور، پمپ خلاء و سطح صفحه ها می باشد. برای جبران افزایش ظرفیت مواد غذایی باید سطح خشک کن افزایش یابد. پمپ خلاء و کندانسور نیز مناسب با این افزایش سطح، افزایش داده شود. در این حالت، ضخامت لایه ی محصول به بالای ضخامت بهینه ی لازم برای خشک کردن افزایش داده نخواهد شد، این ضخامت بهینه در آزمایشات مقیاس پایلوت تعیین می شود.

خشک کن های تصعیدی صنعتی

1-خشک کن های تصعیدی سینی دار

معمول ترین نوع خشک کن تصعیدی که اکنون در صنعت استفاده می شود خشک کن تصعیدی سینی دار است. کندانسور، مانند گرم کننده های سینی ها در همان اتاقک قرار داده می شود و یا اینکه در اتاقک جداگانه ای که از طریق یک لوله با قطر بزرگ به اتاقک اصلی پیوسته است، سوار می شود. اندازه ی سطح این خشک کن ها از 125 تا 220 فوت مربع متغیر است. محصول بر روی سینی های داخل اتاقک خشک کن گسترده می شود. چنانچه به یک خشک کن با ظرفیت بالا نیاز باشد، چندین خشک کن تصعیدی را می توان با یک گرم کننده ی سینی، کندانسور، سرد کننده و پمپ خلاء مرکزی به کار انداخت. سیستم باید برای خشک کردن مرحله ای برنامه ریزی شود و به ترتیب، هر بخش از سیستم، تخلیه و بارگیری شود.

هر خشک کن باید به طور مجزا به وسیله ی پانل خودش کنترل شود، در این صورت، عملیات، نیمه پیوسته خواهد بود.

2-خشک کن تصعیدی تونلی