خشک کردن یکی از قدیمی ترین روشهای حفظ و نگهداری مواد غذایی میباشد که انواع آن عبارتند از:
– خشک کردن طبیعی (Dehydration) که با استفاده از عوامل موجود در طبیعت، نظیر انرژی خورشیدی صورت می پذیرد.
– خشک کردن مصنوعی (Drying) که در صورت نامساعد بودن شرایط طبیعی جهت خشک کردن می توان از دستگاههای خاص برای کاهش فعالیت آبی (Water Activity) استفاده کرد.
از معایب روش خشک کردن طبیعی این است که فضای زیادی را اشغال مینماید ( 20 برابر بیشتر از روش مصنوعی). دیگر اینکه در خشک کردن طبیعی، معمولاً رطوبت ماده تا کمتر از 15% کاهش نمییابد و برای حفاظت برخی اقلام مناسب نیست و بالاخره از نظر بهداشتی نیز در روش طبیعی ماده تحت اثر عوامل آلوده کننده موجود در محیط قرار می گیرد. البته روش مصنوعی پر هزینه تر از روش طبیعی است اما کیفیت بهتر محصول تولید شده در این روش می تواند در موارد زیادی این افزایش هزینه را جبران کند و اساساً در مورد میوه جات بازده بیشتری دارد زیرا در شرایط طبیعی به دلیل انجام عمل تخمیر مقداری از قند موجود در میوه از دست میرود. البته رنگ میوه جاتی که به روش طبیعی خشک میشوند بهتر از روش مصنوعی میباشد.
۱ – مزایای مواد غذایی خشک شده
حفاظت ماده غذایی دلیل اصلی خشک کردن آن محسوب میشود. اما تنها دلیل برای انجام عمل خشک کردن نمیباشد. کاهش وزن و حجم نیز از دلایل درخور توجه می باشند. ماده غذایی در حالت خشک شده به فضای کمتر برای حمل و نقل و مقدار کمتری از مواد لازم جهت بسته بندی نیاز دارد و دلیل دیگر سهولت استفاده از مواد غذایی خشک است.
اثر حفاظتی خشک کردن بر مواد غذایی اساساً ناشی از کاهش فعالیت آبی در آن میباشد.
بطور کلی وجود آب در یک ماده غذایی عامل اصلی برای رشد و نمو و فعالیت میکروب ها و مواد شیمیایی است. در واقع میزان فعالیت آبی در یک ماده غذایی نشاندهنده موجودیت یا در دسترس بودن آب برای انجام واکنش های نامطلوب و زمینه ساز در آن ماده میباشد.
وقتی یک ماده غذایی در محیطی با یک رطوبت خاص قرار می گیرد، بر حسب میزان رطوبت و ویژگیهای اجزاء تشکیل دهنده خود ممکن است با محیط تبادل رطوبت کند تا به یک حالت تعادل با رطوبت برسد.یعنی دیگر از محیط رطوبت جذب نکند و یا رطوبت خود را به محیط ندهد. این رطوبت ماده غذایی را رطوبت متعادل (Equilibrium Humidity) و رطوبت محیط را رطوبت نسبی متعادل (Equilibrium Relative Humidity) می گویند.
مقدار عددی aw همیشه بین 0 و 1 میباشد. در شرایط رطوبت نسبی متعادل، رطوبت اطراف ماده غذایی با رطوبت ماده غذایی در حالت تعادل بوده و بدین جهت هیچگونه تبادل آبی بین ماده غذایی و محیط رخ نمیدهد.
اشکال اصلی در مواد غذایی خشک بخصوص آنهایی که چربی زیادی دارند ،اتواکسیداسیون است که منجر به بوی تند میشود که به این واکنش رنسید شدن (Rancid) می گویند. این عمل در مواد غذایی چربی دار که میزان آب آنها از 5% کمتر است و با اکسیژن هوا در تماس هستند مثل آجیل ها بخوبی مشاهده کرد.
دو عامل بسیار مهم در سرعت خشک کردن مواد غذایی عبارتند از:
انتقال گرما از منبع حرارتی به ماده غذایی برای تامین گرمای نهان تبخیر ( Latent Heat Of Vaporization) یعنی گرمایی که باعث تغییر حالت فیزیکی آب به بخار میشود. این پدیده ی انتقال را (Heat Transfer) می نامند.
انتقال آب یا بخار آب از درون مواد غذایی مواد غذایی به سطح آن، سپس دور کردن این بخار از سطح مواد غذایی. این پدیده را انتقال دما (Mass Transfer) می نامند.
وقتی هوا از روی یک ماده غذایی مرطوب می گذرد. گرما به ماده انتقال یافته و گرمای نهان تبخیر سبب تبخیر آب میگردد. همچنان که این بخار توسط جریان هوای گرم در سطح گرفته و حذف شود بدلیل اختلاف فشار بوجود آمده در سطح با درون، مقدار دیگری بخار آب از درون ماده غذایی به طرف خارج کشیده شده که آن هم نظیر قبل توسط هوای گرم گرفته و از محیط جدا میشود. لذا در اثر این تغییر غلظت ( Cocentration Gradient) آب موجود در ماده غذایی مرتباً از داخل به خارج کشیده میشود و بصورت بخار آب خارج میشود.
هر سه مکانیسم انتقال گرما یعنی از راه هدایت یا انتقال گرما در جسم جامد از مولکول به مولکول ( Conduction)، انتقال گرما به روش توده ای ( Convection) و انتقال گرما بطریقه ی تابشی در خشک شدن مواد غذایی با سیستم های مختلف موثرند. اثر هریک بستگی به روش انتخابی دارد.
تغییرات کیفی در مواد غذایی در طول خشک کردن
فیزیکی شیمیایی بیوشیمیایی
انقباض از دست رفتن فعالیت شیمیایی تجزیه ساختمان سلولزی و مولکول های حیاتی
کاهش چگالی تجزیه بعضی از اجزاء شیمیایی اکسیداسیون چربی
تغییر شکل،اندازه،خلل و فرج – دناتوره شدن پروتئین ها
کریستال شدن – قهوه ای شدن آنزیمی
تغییر حلالیت – واکنش میلارد
کاهش جذب مجدد آب – از دست رفتن ویتامین ها
از دست رفتن عطر و خواص حسی
۲ – عوامل موثر بر خشک شدن مواد غذایی
میزان خشک شدن بستگی به خصوصیات خشک کن مثل درجه حرارت خشک (Dry Bulb Temprature)، رطوبت نسبی (Relative Humidity) و سرعت هوا و همچنین خصوصیات ماده غذایی نظیر میزان رطوبت و نسبت سطح به حجم دارد. اندازه تکه های ماده غذایی نیز دارای اهمیت است.در ذرات کوچکتر مولکول های آب باید فاصله کمتری را طی کنند تا به سطح تبخیر برسند.زیاد بودن سطح نیز طبیعتاً به تبخیر بیشتر و سریعتر کمک میکند. ویژگیهای ماده غذایی و اجزاء تشکیل دهنده آن، هم بر انتقال حرارت اثر می گذارد. مثلاً وجود چربی در ماده مخصوصاً وقتی بصورت لایه لایه قرار گرفته باشد. کار انتقال جرم و انتقال حرارت و در نتیجه عمل خشک شدن را مشکل می سازد. وجود امولسیون کننده در ماده نیز بدلیل ایجاد پیوند بین آب و برخی از اجزاء دیگر به همین ترتیب عمل میکند.هیدروکلوئیدها نظیر نشاسته و پکتین بدلیل توانایی زیاد در جذب و مهار آب می توانند سرعت خشک شدن را کاهش دهند. مواد غذایی که دارای قند زیاد یا سایر ترکیبات با وزن مولکولی کم هستند در مقایسه با موادی که دارای مواد محلول کمی می باشند با آهستگی و کندی بیشتری خشک میشوند.
۳ – روش ها و سیستم های خشک کردن
۳ – ۱ – خشک کردن با استفاده از هوای گرم
روش استفاده از هوا برای خشک کردن مواد غذایی دارای بیشترین کاربرد میباشد. در این حالت ماده در تماس با هوایی که قبلاً گرم شده قرار می گیرد ظرفیت یا توانایی این هوا برای گرفتن رطوبت از ماده بستگی به درجه حرارت و میزان رطوبت همراه با آن دارد. از جمله خشک کن هایی که با استفاده از هئای گرم عمل خشک کردن را انجام میدهند می توان موارد ذیل را نام برد:
خشک کن های قفسه ای ( Cabinet Drayer): برای خشک کردن میوه ها و سبزیجات در حجم کم مورد استفاده قرار می گیرد. ظرفیت این دستگاه 20تن میوه و سبزی در روز میباشد.
خشک کن هایی با بستر عمیق (Deep Bed Drayer): برای مواد غذایی با مقاومت بالا در برابر شکنندگی مورد استفاده قرار می گیرد
خشک کن های کوره ای (Kiln Drayer):عموماً برای سبزی ها و مواد غذایی که قبلاً توسط خشک کن دیگری مقداری از رطوبت آن گرفته شده وباید تا رطوبت نهایی 3% خشک شوند، مورد استفاده قرار می گیرند
خشک کن های تونلی (Tunnel Drayer): برای خشک کردن میوه ها و سبزی ها مورد استفاده قرار می گیرند.
خشک کن های نواری (Belt Drayer): برای مواد غذایی جامد و برخی مواد غذایی مایع که قبلاً با استفاده از مواد پایدار کننده، هوا و یا نیتروژن بصورت کف در آمده اند، مورد استفاده قرار می گیرد
خشک کن نواری ناو شکل ( Belt-Trough Drayer)
خشک کن های بادی (Pneumatic Drayer): برای مواد غذایی با اندازه های کوچک نظیر دانه ها، آرد، گرانول های سیب زمینی، تکه های گوشت و برای خشک کردن نهایی شیر و فراورده های تخم مرغ که قبلاً مقدار زیادی از رطوبت آنها گرفته شده است، مورد استفاده قرار می گیرد.
خشک کن های دوار (Rotary Drayer): برای مواد غذایی که بافت محکمی دارند و شکننده نیستند مورد استفاده قرار می گیرد.
خشک کن هایی با بستر سیال( Fluidized-Bed Drayer): برای موادی که در اثر خشک شدن و غلطیدن دچار آسیب های مکانیکی حائز اهمیتی نمیشوند مانند نخود سبز،هویج، گرانول های سیب زمینی،قهوه، کاکائو، آرد، شکر و تکه های خرد شده ی گوشت مورد استفاده قرار می گیرد.
خشک کن های پاششی (Spray Drayer): برای اکثر مواد غذایی از قبیل غذای کودک،کره، دوغ، کربوهیدرات ها،کازئین،کازئینات،پنیر، شیر نارگیل،قهوه، کرم قهوه، شربت ذرت، خامه، دکستروز، تخم مرغ، فروکتوز،عصاره میوه ها، پودرهایی با چربی بالا، مواد هیدرولیز شده، مخلوط بستنی و …. مورد استفاده قرار می گیرد.
خشک کن خورشیدی: برای خشک کردن میوه ها و سبزیجات مورد استفاده قرار می گیرد
خشک کن سیلویی (BIM Drayer): برای خشک کردن حبوبات وغلات تازه و مرحله ی نهایی خشک کردن سبزیجاتی نظیر سیر و پیاز مورد استفاده قرار می گیرد.
خشک کن های فوم مت (Foam Mat Drayer): برای خشک کردن آبمیوه جات و آب سبزیجات مورد استفاده قرار می گیرد.
۴ – خشک کردن با استفاده از هوای داغ
خشک کردن طبقه ای تحت خلاء (Vaccum Shelf Drayer)
خشک کن های غلطکی (Drum Drayer): برای مواد غذایی مایع یا مواد غذایی مایع با درصد بالای مواد جامد مورد استفاده قرار می گیرد.
خشک کن های نواری تحت خلاء (Vaccum Belt Drayer): برای خشک کردن مایعات،مایعات تغلیظ شده، عصاره میوه جات، عصاره قهوه، سفیده و زرده تخم مرغ مورد استفاده قرار می گیرد.
۵ – خشک کن های تصعیدی
بهترین روش برای خشک کردن مواد غذایی با حداقل تغییرات فیزیکی و شیمیایی این است که ابتدا آنها را منجمد کرده سپس تحت خلاء کمتر از 4 میلیمتر جیوه در دمای حدود oc37 خشک نماییم. این نوع خشک کردن یعنی تبدیل مستقیم مولکول های یخ به بخار آب بدون آنکه به فاز مایع تبدیل شود. در این حالت مکن است هیچگونه تغییری در بافت ماده غذایی حاصل نشود و ماده غذایی با همان حجم و شکل خشک شود.اکثر مواد غذایی چه مایع و چه جامد را با این روش می توان خشک کرد. مثل مواد گوشتی، سبزیها و میوه ها، لبنیات و غیره.
قبل از خشک کردن مواد غذایی مایع لازم است آنها را تحت خلاء تغلیظ نماییم تا سریعتر و ارزانتر تمام شود. بطور کلی از این روش باید برای موادی استفاده کرد که در سایر روشهای خشک کردن، بافت و طعم و رنگ آنهاآسیب می بیند و در چنین حالتی مورد قبول نیستند و یا برای مواد غذایی با ارزش افزوده بالا مثل قهوه، عصاره ی میوه ها، محصولات دریایی، ادویه ها و توت فرنگی
بدون دیدگاه