خشک کردن میوه جات با هوای داغ
هدف عمده خشک کردن ماده غذایی، افزایش ماندگاری محصول نهایی است. کاهش رطوبت محصول ، در فرآیند خشک کردن تا حدی انجام می شود که رشد میکروبی واکنش های شیمیایی را محدود کند.
در اکثر فرآیندهای خشک کردن ، از هوای داغ استفاده می شود؛ اما سالیان متمادی است که در سراسر جهان خشک کن های هوایی مورد استفاده قرار می گیرد. به نظر می رسد این خشک کن ها با سرعتی که در خشک کردن مواد غذایی دارد برای حفظ رنگ ، بو و مزه آنها موثر باشند.
خشک کن های هوایی باعث کریستاله کردن مواد غذایی شده و آنها را شبیه تر به شکل اولیه خود خشک می کنند. دکتر مرتضوی می گوید: «ساختمان اصلی هر خشک کن اتمسفری شامل یک اتاقک است که ماده غذایی در آن جای می گیرد و مجهز به یک دمنده و تعدادی لوله است تا امکان رد و بدل شدن هوای داغ را در اطراف ماده غذایی فراهم کند.
به این ترتیب آب از سطح محصول حذف شده و طی یک مرحله از خشک کن خارج می شود. این نوع خشک کن ها به طور وسیعی در تولیدکلوچه ، میوه خشک ، سبزی خرد شده و غذای حیوانات خانگی مورد استفاده قرار می گیرند. گاهی به طور خاص ، گرمترین هوا را در تماس با سردترین ماده غذایی قرار می دهند تا سرعت خشک شدن محصول را در ابتدای عملیات خشک کردن افزایش دهند.
خشک کن های انجمادی (FreezeDrying) :
موادی که نمی توانند گرم شوند حتی تا دمای متوسط ، از جمله مواد غذایی یا دارویی ، می توانند با این روش خشک گردند. ماده تر در معرض هوای خیلی سرد قرار گرفته و منجمد می شود و سپس در اتاق خلاء قرار گرفته و رطوبت خارج شده توسط پمپ خلاء یا اجکتور به بیرون هدایت می شود.
پروسه خشک کردن
اساس کار خشک کردن مواد شامل تولید حرارت جهت تبخیر آب و انتقال آب تبخیر شده از داخل خشک کن توسط سیال عامل می باشد . در بعضی موارد که مواد به حرارت حساس باشند می توان اساس طراحی خشک کن بر اساس انتقال جرم صورت می گیرد که توام با ایجاد فشار منفی در داخل دستگاه می باشد .
معمولاً خشک کن ها بر اساس رطوبت ورودی و خروجی و نیز ظرفیت و سایز مواد ورودی و حساسیت مواد به حرارت طراحی می گردند . در مواردی که مواد به حرارت حساسند و یا در اثر گرما تغییر رنگ می دهند از حرارت غیرمستیقم استفاده می شود که در این نوع خشک کن ها عمده مسئله خشک کردن با انتقال جرم mass) transfer) انجام می گیرد . هوای محیط در یک واحد هوا ساز ( hot gas generator )تا درجه حرارت مورد نیاز گرم شده و توسط یک دستگاه فن در داخل استوانه خشک کن جریان می یابد . داخل دستگاه با توجه به پروسه خشک کردن، به چند ناحیه تقسیم شده و در هر ناحیه پره های هدایت مواد (flights ) با زاویه ای متفاوت، عمل پراکنده کردن موادرا در سطح مقطع خشک کن و در مقابل هوا ، انجام می دهند و با این ترتیب سطح انتقال حرارت و انتقال جرم به حداکثر می رسد. سیال عامل گرم پس از عبور از میان مواد امکان انتقال حرارت ( heat transfer ) و انتقال جرم ( mass transfer ) را افزایش می دهند . یک پارامتر مهم در طراحی ، سرعت جرمی سیال ( gas mass velocity ) می باشد که افزایش پارامترفوق باعث افزایش راندمان خشک کن و نیز افزایش سرعت انتقال جرم در خشک کن و باعث فرارمواد از خشک کن می گردد .
شیب خشک کن ها معمولاً بین 1 – 4 درجه می باشد و سرعت دورانی آنها بین r.p.m 1-5 می باشد .
این پارامتر را با توجه به خواص فیزیکی مواد باید در یک نقطه بهینه نمود و معمولاً برای مواد درشت در محدوده 2000 – 25000 ( kg / m 2 – h ) انتخاب می شود .
هوای خروجی از خشک کن نیز توسط یک دستگاه مولتی سیکلون و فیلتر کیسه ای تصفیه می گردد .
نکته مهم دیگر در طراحی خشک کن ، جهت حرکت هوا و مواد می باشد که انتخاب سیستم فوق نیز تابعی از شرایط فیزیکی و شیمیایی مواد و پروسس می باشد .
به طور کلی خشک کن های دوار از لحاظ تماس مواد با هوای محترقه به دو دسته تقسیم می شوند:
1– مستقیم که مواد و هوای داغ در تماس با یکدیگر می باشند.
2 – غیر مستقیم که هوای داغ و مواد با هم در تماس نمی باشند .
خشک کن های مستقیم و غیر مستقیم نیز به دو دسته تقسیم و به شرح زیر ساخته می شوند:
1– هم جهت که مواد و سیال عامل در یک جهت حرکت می کنند.
2 – غیر هم جهت که مواد و سیال عامل مخالف جهت یکدیگر حرکت می کنند
خشک کن های طراحی شده در شرکت دیرین صنعت باختر براساس نوع پروسه می باشد که می تواند از قطر 1000 الی 4000 و طول 6000 الی 45000 میلیمتر دارا باشد .
دبی هوا و میزان کیلو کالری مشعل نیز بر اساس ظرفیت و رطوبت مواد از 300/000 الی 5/000/000 کیلو کالری تعیین می گردد .


عملیات خشک کنی
وزن هوای در گردش
=W جرم هوای در گردش (دبی وزنی) (KG/S)
=X جرم آب که باید تبخیر شود در واحد زمان (KG/S)
=w1 رطوبت مطلق هوای ورودی (KG/ KG) X
=w2 رطوبت مطلق هوای خروجی(KG/ KG) KG)
رطوبت نسبی هوای خروجی از خشک کن معمولا کمتر از 75 درصد است.
مقدار گرما
مقدار کل حرارت= 1- گرما برای تبخیر رطوبت
2- گرما برای کمتر از گرمایش مواد
3- افت حرارت در زمان تعویض هوا
4- افت حرارت ناشی از انتقال حرارت مخزن خشک کن به بیرون