استفاده مطلوب از صنایع تبدیلی محصولات کشاورزی
در طول تاریخ نگهداری مواد غذایی همواره مورد توجه بشر بوده است. احتمالا خشک کردن مواد غذایی نخستین روش برای نگهداری بوده که انسان با مشاهده دانه‌های طبیعی خشک شده بر روی ساقه‌ها به آن دست یافته است. زیرا این دانه‌ها از قابلیت نگهداری بالاتری برخوردار هستند. آفتاب یکی از عوامل طبیعی که به طور گسترده در خشک کردن محصولات غذایی مورد استفاده قرار می‌گرفت که در بعضی مناطق همچنان از آن استفاده می‌شود. استفاده از این روش مشکلاتی به همراه دارد که این معایب سبب شده است تا بشر با شناخت عوامل موثر در خشک کردن محصولات، فناوری را در این زمینه به خدمت گیرد. تاریخچه ساخت دستگاههای خشک‌کن به اواخر قرن نوزدهم بر می‌گردد. در حال حاضر روش های متعددی برای خشک کردن محصولات کشاورزی شناخته شده‌اند و بر این اساس سیستم‌ها و دستگاههای متنوعی طراحی و ساخته شده‌اند.
آب موجود در محصولات کشاورزی یا به صورت مستقیم در فعل و انفعالات شیمیایی و میکروبی شرکت می‌کند یا احتمالا به صورت واسطه‌ای موجب جابجایی عوامل موثر در فعل و انفعالات شیمیایی و در نهایت فساد سریع محصول می‌شود. هدف از خشک کردن مواد غذایی عبارت است از خارج شدن آب از مواد غذایی و جلوگیری از فساد آنها که منجر به افزایش قابلیت نگهداری مواد غذایی می‌شود. در اکثر عملیات خشک کردن، انتقال حرارت از هوای گرم به محصول مورد نظر باعث تبخیر آب شده و ساختار ماده و ترکیب آن را تغییر می‌دهد. از نقطه نظر مصرف انرژی نیز عملیات خشک کردن جزء فرآیند‌هایی به شمار می‌رود که انرژی زیادی مصرف می‌کنند. تحقیقات متعدد نشان می‌دهند که این فرآیند یکی از انرژی‌برترین عملیات های صنعتی است. به طوری که تا ۱۵ درصد از کل انرژی صرف شده در صنایع را به خود اختصاص می‌دهد.
در سال های اخیر با بالا رفتن قیمت سوخت و انرژی و وضع قوانین سخت گیرانه در مورد آلودگی، استفاده از سیستم‌ها و راهکارهای جدید برای صرفه‌جویی انرژی در عملیات خشک کردن اهمیت بیشتری پیدا کرده است. بنابراین خشک کردن باید به عنوان یک فرآیند انرژی‌بر مورد بررسی قرار گیرد و روش های جدید در این فرآیند به کار گرفته شوند. به علاوه، یک محصول بیولوژیک در حین خشک شدن چندین تغییر فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی را متحمل می‌شود که باعث می‌شود تا کیفیت ظاهری و غذایی آن تحت تاثیر قرار گیرد. بنابراین هدف اصلی عمل خشک کردن، دستیابی به محصول خشک با کیفیت مطلوب با کمترین هزینه و بیشترین عملکرد است. در این زمینه، طراحی سیستم‌های جدید می‌تواند به کاهش مصرف انرژی در طی عملیات خشک کردن، افزایش کیفیت محصول و در نتیجه کاهش قیمت تولید محصول خشک‌شده منجر شود. یکی از راهکارهای عملی در این زمینه، به کارگیری الگوهای (طرح‌های) خشک کردن متغیر با زمان است.
خشک کردن سطح مرکبات یکی از فرآیندهای بسیار مهم در فرآوری میوه‌های تازه است. یکی از خطرهای احتمالی در خشک‌کن های سطح مرکبات، استفاده از دمای بیش از حد هوا یا ماندن بیش از زمان لازم میوه در خشک‌کن است که باعث کاهش قابل توجه کیفیت محصول و همچنین عمر نگهداری آنها می‌شود. در این زمینه، امروزه اغلب خشک‌کن های جدید از سیستم‌های متفاوتی برای کنترل دمای هوا استفاده می‌کنند. ایران جزء برترین تولید کنندگان محصولات باغی در دنیا به شمار می‌رود اما به دلیل نبود فناوری فرآوری پس از برداشت مناسب، قسمت عمده‌ای از محصولات تولیدی، فاسد شده و از بین می‌رود. این مسئله هم تولید کنندگان (کشاورزان) و هم مصرف کنندگان را از نظر اقتصادی تحت تاثیر قرار می‌دهد. استفاده مطلوب از صنایع تبدیلی محصولات کشاورزی (فرآوری پس از برداشت محصولات کشاورزی) می‌تواند کمک بسیار زیادی به اقتصاد ملی در بعد مصارف داخلی و صادرات کند. توجه به این نکته ضروری است که اگر از فرآیندها و دستگاههای نامناسب در این زمینه استفاده شود ممکن است کیفیت محصول نهایی (از نظر غذایی و ظاهری) آنقدر پایین باشد که از نظر اقتصادی و غذایی نه تنها ارزش افزوده‌ای ایجاد نکند بلکه فاقد ارزش نیز باشد. همچنین مسئله استفاده از سیستم‌ها و دستگاههای نامناسب فرآوری ممکن است باعث صرف هزینه‌های زیاد شود. زیرا همانطور که اشاره شد، فرآوری محصولات کشاورزی و از جمله خشک کردن به عنوان نمونه‌ای از آنها، سهم زیادی از مصرف انرژی را به خود اختصاص می‌دهند. بنابراین، دستیابی به سیستم مناسب فرآوری محصولات کشاورزی از مهمترین دغدغه‌های محققان این عرصه بشمار می‌رود.
در ایران محققان و متخصصان زیادی فرآیند خشک کردن محصولات کشاورزی را از جنبه‌های متفاوت مورد بررسی قرار داده‌اند، اما هیچ یک از آنها این فرآیند را با استفاده از الگوهای متفاوت وابسته به زمان بصورت خودکار مطالعه نکرده‌اند.
*عضو هیات علمی دانشگاه اصفهان
لینک اصل خبر در سایت معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری
نظرات