التجفيف:
يُعرَّف التجفيف بأنّه استخدام الحرارة في ظل ظروف خاضعة للرقابة عن طريق تبخر الماء الموجود في الأطعمة الصلبة أو المنتجات الثانوية للمنتجات الزراعية غير المصنعة، حيث الغرض الرئيسي من التجفيف هو تقليل العمر الافتراضي للأطعمة من خلال نشاطها المائي، حيث يؤثر التجفيف على بنية الأنسجة ولونها ويسبب فقدان المكونات المتطايرة، حيث يهدف تصميم محطات التجفيف إلى تقليل هذه التغييرات عن طريق اختيار ظروف تجفيف مناسبة للمنتجات الغذائية الفردية.
مجال تطبيق تقنيات التجفيف:
- بعض الأمثلة على المنتجات الغذائية المجففة هي البطاطس المجففة، مشتقات النشا، السكر، لب البنجر، الدقيق، المعكرونة، الفول، الفواكه والمكسرات.
- كما تستخدم في منتجات الحبوب، وجبات البذور الزيتية، أوراق الشاي، الخضروات، الأعشاب، ويستخدم تجفيف الحبوب النابتة الرطبة في إنتاج الشعير.
طرق تقنيات التجفيف:
- يمكن استخدام مبدأين مختلفين للتجفيف: تجفيف بالهواء الساخن، حيث يستخدم الهواء الساخن كوسيط للتدفئة ويكون على اتصال مباشر أو غير مباشر بالطعام الرطب، كما يتم نفخ الهواء الساخن فوق أو من خلال الطعام الرطب.
- كما يتم تجفيف السطح بالتوصيل الحراري من خلال نظام نقل الحرارة (مجففات التلامس)، حيث لا يتلامس وسيط التسخين مع الطعام الرطب، ولكن يتم فصله عن طريق سطح نقل الحرارة، كما يتم إزاحة الحرارة عن طريق التوصيل عبر السطح والحمل الحراري من السطح الساخن إلى المنتج الغذائي للتبخر وإزالة الماء من الطعام، وهذا له ميزتان رئيسيتان على مجففات الهواء الساخن، حيث هناك حاجة إلى محتوى أقل للهواء وبالتالي تكون الكفاءة الحرارية أعلى ويمكن تنفيذ العملية في غياب الأكسجين.
طرق التركيب في تقنيات التجفيف:
مجففات السرير المميعة:
- تحتوي الصواني المعدنية ذات القاعدة الشبكية أو المثقبة على سرير من الأطعمة الفاخرة والذي يصل عمقها إلى 15 سم، كما يتم نفخ الهواء الساخن عبر السرير ممّا يتسبب في تعليق الطعام ثم تقليبه بقوة (مائع)، حيث يعمل الهواء مثل المجفف ووسط التميع، ويمكن تشغيل المجففات دفعة واحدة وبشكل مستمر.
- كما تعتبر مجففات الطبقة المميعة مدمجة وتسمح بالتحكم الجيد في ظروف التجفيف، والكفاءات الحرارية العالية نسبيًا وسرعات التجفيف العالية، حيث يتميز المجفف بسرعات عالية جدًا من الحرارة والنقل الجماعي ونتيجة لذلك أوقات تجفيف قصيرة.
- كما يمكن إجراء التجفيف في درجات حرارة أقل من 100 درجة مئوية، ولكن يمكن أن ترتفع درجة الحرارة أيضًا إلى 170 درجة مئوية أو أعلى اعتمادًا على المنتج أو العملية، حيث غالبًا ما يستخدم التجفيف بالطبقة المميعة كخطوة تجفيف نهائية بعد التجفيف بالرش (صناعة الألبان).
مجففات الأكواب:
- تتكون من خزانة معزولة مزودة بشبكة ضحلة أو صناديق مثقبة تحتوي كل منها على طبقة طعام رقيقة، حيث يتم توزيع الهواء الساخن من خلال الخزانة.
- كما يتم استخدام نظام من الأنابيب والحواجز لتوجيه الهواء فوق أو من خلال كل خزان من أجل تعزيز التوزيع المنتظم للهواء، حيث تستخدم مجففات الأكواب للإنتاج على نطاق صغير، وهذه لها تكاليف منخفضة للطاقة والصيانة، ولكن يصعب التحكم فيها وإنتاجها بجودة منتج متغيرة.
مجفف النقل:
يصل طول مجففات النقل المستمر إلى 20 مترًا وعرضها 3 أمتار، حيث يتم تجفيف الطعام على حزام شبكي، ومن ثم يتم توجيه تدفق الهواء أولاً من خلال سرير الطعام ولأسفل في مراحل لاحقة لضمان طرد الطعام الجاف من السرير.
المجففات الهوائية:
- في هذه المجففات يتم تجفيف المساحيق والأطعمة الدقيقة باستمرار في أنابيب معدنية رأسية أو أفقية.
- كما يتم استخدام فاصل حلزوني أو مرشح كيس لإزالة المنتجات المجففة.
- ثم يتم قياس الطعام الرطب في نظام الأنبوب ويتم تعليقه في الهواء الساخن، حيث تتميز المجففات الهوائية بتكاليف طاقة نسبية وسرعات تجفيف عالية وكفاءات حرارية وأدوات تحكم أخرى في ظروف التجفيف.
المجففات الدوارة:
- تم تجهيز أسطوانة معدنية دوارة تنازلية قليلاً مع سلالم بالداخل لضمان سقوط الطعام من خلال تيار من الهواء الساخن أثناء تحركه عبر المجفف، حيث يمكن أن يعمل تدفق الهواء بالتوازي أو التيار المعاكس.
- ثم يؤدي تقليب الطعام والمساحة الكبيرة من الطعام المعرضة للهواء إلى معدلات تجفيف عالية ومنتج جاف بشكل موحد.
- تعتبر هذه الطريقة مناسبة بشكل خاص للمنتجات الغذائية التي تميل إلى الالتصاق ببعضها البعض في سلسلة أو مجففات الخبز.
- كما تستخدم هذه المجففات على نطاق واسع في صناعة السكر لتجفيف السكر ولب البنجر، حيث في اللب يتم استخدام الغازات المستنفدة من محطة الاحتراق كمصدر للحرارة وهذا يقلل من استهلاك الوقود.
