خشک کن ها ماشین آلات محبوب در صنایع غذایی هستند که برای خشک کردن میوه و سبزی، گیاهان دارویی، و انواع مواد غذایی کاربرد دارند.خشک کن های غلطکی ، خشک کن ، خشک کن کابینتی ، خشک کن های پاششی، خشک کن تونلی ، کلین ، مخزنی و… از انواع خشک کن ها هستن که با توجه به نو موادغذایی، سبزیجات و میوه جات کاربرد متفاوتی دارند.
خشک کن ها چه نوع دستگاهی هستند؟
به طور کلی خشک کن ها را می توان به صورت های مختلفی طبقه بندی کرد که در ذیل به آن ها اشاره شده است:
از نظر نوع ماده غذایی :
بر اساس این که ماده ی غذایی، مایع، خمیری و با جامد باشد خشک کن های متفاوتی مورد استفاده قرار می گیرد. برای نمونه خشک کن پاششی برای مواد غذایی مایع، خشک کن غلتکی برای مواد غذایی خمیری و مایع و خشک کن کیلن برای مواد غذایی جامد کاربرد دارند.
از نظر فشار هوای خشک کن:
خشک کن ها می توانند در شرایط اتمسفر و یا در خلا کار کنند. برای نمونه خشک کن کابینتی یک خشک کن در شرایط اتمسفر و خشک کن تصعیدی یک خشک کن در شرایط خلا می باشد. در خشک کن هایی که در فشار معمولی کار می کنند معمولا از یک جریان هوای داغ استفاده می شود، در خشک کن های تحت خلا، مواد غذایی را داخل یک محفظه مخصوص قرار داده و هوای محفظه را توسط پمپی خارج می کنند تا خلا ایجاد شود.
از نظر کار :
ممکن است خشک کن مداوم با غیرپیوسته باشد. مثلا خشک کن کابینتی یک خشک کن غیرپیوسته باشد. مثلاً خشک کن کابینتی یک خشک کن غیریوسته و خشک کن تونلی مداوم با نیمه پیوسته است.
از نظر روش انتقال گرما :
بر این اساس خشک کن ها خود به دو دسته ی خشک کن های با هوای داغ و خشک کن های با سطح داغ تقسیم بندی می شوند. خشک کن مخزنی و کابینتی و… یک نوع خشک کن با هوای داغ است و خشک کن غلتکی یک نوع خشک کن با سطح داغ است .
انواع خشک کن ها
متداول ترین خشک کن های موجود در صنایع غذایی به شرح ذیل می باشد:
نوع مخزنی : (Bin Dryer)
این خشک کن جزء خشک کن هایی است که در آن از هوای گرم برای خشک کردن مواد غذایی استفاده می کنند. به طور کلی در خشک کن هایی که هوای گرم کار می کنند هوا به دو طریق مستقیم یا غیر مستقیم گرم می شود. در روش مستقیم معمولا از حرارت حاصل از مواد سوختنی استفاده می شود. در حالی که در روش غیر مستقیم هوا در تماس با یک سطح داغ با شعله گرم می شود.
معمولا خشک کن های با هوای داغ مجهز به قسمت های مختلفی مانند قسمت گرم کننده ی هوا، قسمتی که هوا را به طرف خشک هدایت می کند (دمنده) و قسمتی که هوای مرطوب را به طرف بیرون از خشک کن هدایت می کند (مکنده ) می باشد. مشکل اصلی در خشک کن های با هوای داغ چگونگی کنترل شرایط هوا و امکان آلودگی هوا و سرایت آلودگی به ماده ی غذایی است.
خشک کن مخزنی یک مخزن استوانه ای از جنس فولاد ضد زنگ است که کف آن مشبک است. هوا با سرعت کم از قسمت گرم کننده ی هوا از طریق کف مشبک خشک کن، وارد فضاهای بین ماده ی غذایی می شود.
این خشک کن بهتر است برای خشک کردن نهایی مواد غذایی مورد استفاده قرار گیرد، برای نمونه رطوبت یک ماده ی غذایی که در خشک کن های دیگر به ۱۵-۱۰ درصد رسیده توسط این خشک کن می توان به ۳ – ۶ درصد رسانید. از این خشک کن در گذشته برای خشک کردن حبوبات و غلات تازه برداشت شده استفاده می کردند اما امروزه برای خشک کردن نهایی سبزیجاتی مثل سیر و پیاز استفاده می کنند.
نوع کیلن: (Kiln Dryer) :
خشک کن کیلن شامل اتاقک های نسبتا بزرگی است که از دو طبقه ساخته شده است. معمولا این دو طبقه توسط یک صفحه ی مشبک از جنس چوب يا آهن از هم جدا شده اند. در طبقه ی بایین، منبع تولید گرما که معمولا مشعل های گازی است وجود دارد که مستقیما هوا را گرم می کنند. ماده ی غذایی با عمق بستری در حدود ۲۰ سانتی متر بر روی طبقه ی دوم پهن می شود.
هوا ضمن عبور از شکاف و منافذ، ماده ی غذایی را خشک می کند. در این خشک کن چون می توان به طور دستی دائما ماده ی غذایی را زیر و رو کرد عمل توزیع گرما و کنترل بر شرایط خشک کردن بهتر صورت می گیرد. با این حال خشک کردن با این روش طولانی است. از مزایای این روش، پایین بودن هزینه ی ساخت و نگهداری، سهولت تخلیه و بارگیری و ظرفیت مناسب است.
از این خشک کن ها بیشتر برای خشک کردن انواع میوه، سبزی، حبوبات، غلات و مالت استفاده می شود
خشک کن کابینتی :
خشک کن کابینتی :این خشک کن ها از نظر اصول کار پیشرفته تر از خشک کن های قبلی مجهز به سینی های مشبک از جنس فولاد ضد زنگ یا چوبی بوده که ابعاد آنها از 0.6 × 0.6 تا 1.8 × 0.9 متر متفاوت است. گاهی اوقات وسعت این سینی ها به 3 × 2 متر هم می رسد.
خشک کن کابینتی مواد غذایی تهیه شده را معمولا به مقدار ۵ تا ۱۰ کیلو سبزی و یا ۱۰ تا ۲۰ کیلو میوه، به ازای یک متر مربع از این سینی ها، پخش کرده و تعداد 25 – 10 عدد سینی را در داخل محفظه ی خشک کن که شبیه کابینت می باشد قرار می دهند. عمق بستر ماده ی غذایی بر روی سینی ها حدود ۶- ۲ سانتی متر است.
هوای تازه و تمیز توسط فن به داخل خشک کن کشیده می شود و قبل از برخورد با سینی ها توسط صفحات رادياتوری گرم می شود. معمولا از این خشک کن ها به دلیل ظرفیت پایین آن ها بیشتر در کارگاه های کوچک استفاده می شوند. از این خشک کن ها می توان برای خشک کردن انواع میوه ها و سبزی ها استفاده کرد. زمان خشک کردن در این خشک کن ها طولانی است. دمای هوای خشک کن 90 – 60 درجه سانتیگراد است و سرعت هوای آن m/s 2.505 است.
آخرین مرحله تولیدات هر محصولی استفاده از دستگاه بسته بندی می باشد.
خشک کن تونلی (Tunnel Dryer) :
در این خشک کن تونلی، ماده ی غذایی را به صورت بستر نازکی روی سینی ها چیده و جند سینی را در داخل یک واگن قرار می دهند (ارتفاع واگن ها 3-2 متر است). سپس تعداد مشخصی از این واگن ها را وارد تونل خشک کن می کنند. معمولا طول تونل های خشک کن حدود ۲۰ تا ۲۰۰ متر است. زمان خشک کردن با توجه به نوع ماده ی غذایی، دما و سرعت حرکت مواد در تونل از چند دقیقه تا چند ساعت است.
جهت با الگوی جریان هوا درخشک کن تونلی بسیار مهم است. به طور کلی دو الگوی جریان همسو و غیرهمسو می تواند مورد استفاده قرار گیرد. اگر جهت حرکت واگن های مواد غذایی در تونل با جریان هوای داغ یکی باشد یعنی هم هوا و هم ماده ی غذایی از یک طرف تونل وارد شده باشند، این روش را خشک کردن تونلی همسو با هم جهت می گویند و در صورتی که جهت حرکت آن دو برخلاف یکدیگر باشد آن را روش خشک کن تونلی غیرهمسو می گویند. در روش اول اختلاف درجه حرارت هوای داغ و دمای مواد غذایی تازه در هنگام ورود به تونل زیاد است. به تدریج که مواد غذایی به آخر تونل می رسد این اختلاف درجه حرارت کم می شود.
حتما بخوانید: دستگاه شیرینگ پک
آماده شدن محصولات بدون دردسر
در خشک کن های غیر هم جهت، زمانی که مواد غذایی وارد تونل می شوند با هوای مرطوب و سردتری نسبت به روش هم جهت برخورد کرده و همان طور که ماده ی غذایی در تونل جلوتر می رود با هوای خشک تر و داغ تری مواجه می شود تا این که در انتهای تونل هوای کاملا داغ و خشک با مواد غذایی خشک برخورد می کند .
بازده انرژی در خشک کردن توسط خشک کن های غیر هم جهت بیشتر است.
از این خشک کن ها معمولا برای خشک کردن سبزی ها و میوه ها استفاده می شود ولی به طور کلی برای هر نوع ماده ی غذایی حتی مایعات یا مواد خمیری نیز می توان از آنها استفاده کرد .
خشک کن تونلی یک نوع خشک کن نیمه پیوسته است. برای این که آن را به صورت پیوسته در آوریم می توان از ۲ تونل یا ۳ تونل استفاده کرد. به این ترتیب که تونل اولی به طریقه هم جهت و تونل دومی به طريقه غیر هم جهت کار می کنند. واگن ها در این روش از پهلو به داخل تونل ها وارد می شوند و پس از آن که تونل اولی را پیمودند به تونل دومی وارد می شوند. این روش معمولا برای سبزی ها مثل سیب زمینی و کلم به کار می رود. دمای هوای داغ در ابتدای تونل اول حدود ۱۰۰ درجه و در انتهای آن به ۵۷ درجه سانتیگراد می رسد. در تونل دوم دمای 70 – 65 درجه سانتیگراد به کار می برند.
استفاده از خشک کن ها (سه تونل)
گاهی اوقات ممکن است از سه تونل به موازات یکدیگر استفاده شود که دو تای آن به طریق هم جهت و وسطی به طریق غیر هم جهت است.
نوع دیگر خشک کن مداوم، خشک کن نوار نقاله ای است که شبیه خشک کن تونلی می باشد با این تفاوت که از نوار نقاله به جای واگن استفاده شده است. نوار نقاله مشبک بوده و ابعاد آن با توجه به ظرفیت تولید و نوع ماده غذایی متفاوت است ماده غذایی به ارتفاع 15 – 5 سانتی متر بر روی نوار نقاله ریخته می شود و از داخل تونل که درجه حرارت و رطوبت نسبی آن در قسمت های مختلف، متفاوت است می گذرد. معمولا خشک کن دو قسمتی است. در ابتدا هوای گرم از پایین (زیر نوار نقاله) به ماده ی غذایی دمیده می شود سپس برای جلوگیری از خشک شدن سطح زیرین، جهت جریان هوا از بالای ماده ی غذایی خواهد بود.
از این روش برای خشک کردن میوه ها و سبزی ها و به ویژه غلات و حبوبات و بقولات استفاده ی وسیع می شود.
در این خشک کن، ماده ی غذایی نیمه خشک مرحله ی اول با ضخامت بیشتری وارد مرحله ی دوم می شود. این عمل سبب یکنواخت تر شدن ماده ی غذایی می شود و فضای کمتری را اشغال می کند.
نوع پنوماتیکی : (Pneumatic dryer)
در این نوع خشک کن، برای خشک کردن مواد غذایی، از جریان هوای گرم که دارای سرعت نسبتاً بالایی است استفاده می شود. با این تفاوت که ماده ی غذایی باید قابلیت تعلیق در جریان هوا را داشته باشد. لذا کاربرد آن محدود به مواد غذایی با اندازه ی ریز خواهد بود.
از آنجا که سطح تماس جریان هوا با ماده ی غذایی بسیار زیاد است معمولا عمل خشک کردن به صورت کامل صورت می گیرد این خشک کن ها به شکل کانال های عمودی یا افقی هستند که ماده ی غذایی با رطوبت کمتر از ۴۰ درصد به همراه جریان هوا وارد آن می شوند.
کانال ها عایق بندی شده هستند تا از اتلاف حرارتی جلوگیری شود. طول کانال متناسب با زمان خشک کردن است. از آنجا که بعضی از ذرات در اثر خشک شدن، بسیار سبک می شوند، لذا وجود یک سیکلون برای جدا کردن این ذرات که در هوا باقی مانده اند ضروری است. این خشک کن ها ظرفیت بالایی دارند و برای خشک کردن نهایی پودر شیر و تخم مرغ و آرد و مواد پودری کاربرد دارد.
نوع بستر سیال:
خشک کن بستر سیال از نظر مکانیسم کار، مشابه خشک کن های پنوماتیکی است با این تفاوت که در این سیستم ماده ی غذایی پس از قرار گرفتن در روی نوار نقاله ی مشبک در تماس با هوای داغ که سرعت جریان نسبتا بالایی دارد قرار گرفته و در فاصله ی کمی بالای نوار نقاله شناور می شود. هوای مرطوب نیز برخلاف روش پنوماتیک از بالای دستگاه خارج می شود. معمولا مواد غذایی که توسط خشک کن های دیگر نیمه خشک شده اند به کمک این خشک کن به رطوبت ۶ – ۷ درصد رسانده می شود. مواد غذایی مختلف از قبیل غلات، حبوبات و دانه های کوچک با این روش قابل خشک کردن هستند .
نوع پاششی : (Spray Dryer)
خشک کن های پاششی برای مواد غذایی مایع رقیق یا غليظ و همچنین مواد غذایی که حاوی ذرات بسیار ریز هستند (پوره ها، نکتار و …) به کار می رود.
اساس کار دستگاه به این ترتیب است که ماده ی غذایی توسط یک پاشنده (Atomizer) به صورت قطرات بسیار ریزی در آمده و در داخل محفظه (Chamber) خشک کن که در آن هوای داغ جریان دارد پاشیده می شود. این قطرات ریز با سطح زیاد در اثر برخورد با هوای گرم در عرض چند ثانیه خشک می شود. در خشک کن پاششی نیز به دلیل کوچک بودن اندازه ی ذرات خشک شده و احتمال باقی ماندن آنها در جریان هوا، وجود یک سیکلون ضروری است. مشکل اصلی خشک کن پاششی چسبیدن ماده ی غذایی به سطوح داغ است.
پاشنده ها در این خشک کن ها دو نوع اند : یکی فشاری، که در آن مواد با فشار زیاد ایجاد شده توسط پمپ از منفذ کوچکی عبور کرده و به صورت قطره در می آید، نوع دیگری سانتریفوژی است که در آن مایع بر روی یک صفحه ی گردان که سرعت چرخش زیادی دارد پاشیده شده و تبدیل به قطره می شود. نوع اول برای مایعات رقیق و نوع دوم برای مایعات غلیظ و مایعاتی که در اثر فشار تغییر ماهیت می دهند کاربرد دارد.
این خشک کن برای خشک کردن شیر، قهوه، کاکائو، چای، تخم مرغ و عصاره ی میوه ها و سبزی ها کاربرد دارد.
تهیه پودر فوری : (Instantization)
برای تهیه ی پودرهای فوری ابتدا از خشک کن پاششی استفاده کرده و رطوبت را به ۱۰ درصد می رسانند سپس سطح خارجی ذرات خشک شده بخار داده می شود و بعد بخار با کمک خلا تبخیر می شود. این خشک کن ها ممکن است عمودی یا افقی باشند.
نوع غلتکی : (Drum Dryer)
این خشک کن از یک یا دو استوانه ی توخالی از جنس فولاد ضد زنگ ساخته شده است. این استوانه از داخل با بخار آب تحت فشار گرم می شود تا دمای سطح غلتک به حدود ۱۵۰°C برسد.
در نوع تک غلتکی لایه ی نازک و یکنواختی از غذا بر اثر تماس با سطح غلتک (پاشیدن یا مالیدن) به کمک غلتک های مخصوص بر روی سطح خارجی استوانه پخش می شود. پیش از آن که استوانه یک دور کامل بزند (بین ۲۰ ثانیه تا ۳ دقیقه)، غذای خشک شده به وسیله ی تیغه ی ویژه که در امتداد طولی به طور یکنواخت با سطح استوانه تماس دارد، کنده می شود.
در نوع دو غلتکی، مایع بین دو غلتک که فاصله کمی با هم دارند ریخته می شود. این دو غلتک در خلاف جهت هم می چرخند. هرچه مایع رقیق تر باشد فاصله ی دو غلتک کمتر است.
بازدهی انرژی بالا
در خشک کن های غلتکی ، بازدهی انرژی بالا و سرعت خشک شدن زیاد است. این نوع خشک کن برای خشک کردن مایعاتی که حاوی مواد خمیری یا نیمه مایع هستند نسبت به خشک کن پاششی مناسب تر است اما به علت آسیبی که به غذاهای حساس به حرارت وارد می شود، (ماده غذایی خشک شده با روش غلتکی حلالیت کمتری داشته و ارزش غذایی آن پایین تر است) تمایل به خشک کن های پاششی در مورد غذاهای با حجم زیاد رو به فزونی است. این خشک کن ها برای خشک کردن شیر، کشک، پوره، میوه و سبزی و خوراک دام استفاده می شود.
پیشرفت هایی در طراحی خشک کن های غلتکی به منظور بهبود ویژگی های ظاهری و غذایی مواد صورت گرفته است که شامل استفاده از غلتک های کمکی برای یکنواخت کردن غذا روی غلتک در حین خشک شدن بوده و استفاده از هوای سرد برای خنک کردن محصول است.
غلتک های خشک کن را می توان در مخازن خط قرار داد تا ماده ی غذایی در دمای پایین تر خشک شود. اما هزینه سنگین چنین سیستمی موجب می شود که کاربرد آن برای غذاهای با ارزش و حساس در برابر گرما محدود شود.
نوع تصعیدی : (Freeze Dryer)
مکانیسم خشک کردن تصعیدی این است که ابتدا ماده ی غذایی را منجمد می کنیم و سپس در شرایط خلاء آن را خشک می نماییم . در نتیجه مولکول های یخ مستقیماً به بخار تبدیل می شود. این روش حداقل تغییرات فیزیکوشیمیایی را به ماده ی غذایی وارد می کند.
قسمت های اصلی یک دستگاه خشک کن تصعیدی که امروزه به طور متداول به کار برده می شود عبارت است از یک محفظه ی خلاء ، پمپ خلاء و لوله های مارپیچ گیرنده بخار آب می باشد. در قسمت محفظه ی خلأ طبقاتی از صفحات فلزی که سینی های مواد غذایی روی آن قرار می گیرد تعبیه شده است. در زیر این صفحات لوله های تبخیر کننده وجود دارد.
طریقه استفاده
طریقه ی استفاده از این دستگاه ها این است که ابتدا مواد غذایی را در سینی های فلزی قرار داده و سپس در محفظه ی خلا می گذارند. دمای لوله های مارپیچ یخ زن را معادل ۴۰- درجه سانتی گراد تنظیم کرده تا مواد غذایی در سینی ها و روی این صفحات در مدت کمی به طور کامل یخ بزند. سپس دریچه محفظه را بسته و پمپ خلا را روشن می کنند تا این که خلا با فشار کمتر از ۴ میلی متر جیوه ایجاد شود و پس از اطمینان از خط توسط فشارسنجی که در خارج دستگاه قرار دارد، مارپیچ یخ زن را خاموش کرده و منبع حرارتی را روشن می کنند تا دمای معادل ۳۷°C تا ۳۸°C عمل تصعید و خشک کردن را انجام دهد.
در تمام زمان خشک کردن بایستی خلأ وجود داشته باشد. در پایان، در اثر نبودن بخار آب در محفظه ی خط فشار آن به حدود ۵ میلی متر جیوه می رسد که این نشان دهنده ی اتمام تصعید بوده و می توانند ماده ی غذایی خشک شده را از محفظه درآورده و بسته بندی کنند.
در دستگاه های نوین اتمام عمل خشک کردن با مکانیسم خودکاری که در خارج دستگاه قرار دارد نشان داده می شود. اکثر مواد غذایی چه مایع و چه جامد را با این روش می توان خشک کرد، مثل مواد گوشتی، سبزی ها، میوه ها، لبنیات و غیره.
جهت سفارش طراحی و ساخت دستگاه های خشک کن میوه و سبزیجات و همچنین دستگاه خشک کن خانگی و صنعتی می توانید با مجموعه زاگرس ماشین کرج با شماره های 02634716956 و 09309958589 تماس بگیرید و یا از طریق واتساپ با ما در ارتباط باشید.