بخشی از مقاله
چکیده
فنآوري خنکسازي با خلاء یک تبخیرکننده پرسرعت در تکنیک خنکسازي میباشد،که براي غذاهاي مخصوص و سبزیهاي ویژه کاربرد دارد.افزایش نگرانی درباره تولید سالم وکیفیت مواد غذایی تولیدکنندگان را تشویق کردهاست که از این تکنولوژي استفاده کنند.ازمزیتهاي خنکسازي با خلاء پردازش در زمان کوتاهتر ،درنتیجه ذخیره انرژي و تولید بهتر ،کیفیت و ایمنی محصولات میباشد.
اخیراً فنآوري خنکسازي با خلاء در بخشهاي دیگر صنایعغذایی نظیر: فرآوردههاي گوشتی و محصولات شیلات، نانواییها، میوه و سبزیجات استفاده میشود.[1] این تکنولوژي یک اثر و تکنیک ویژه براي خنکسازي میباشد و با تحقیق مداوم ممکن است کاربردهاي آن در صنایعغذایی و سبزیجات به صورت رقابتی و رایجتر مورد استفاده قراربگیرد. این مقاله روي اصول و تجهیزات خنککنندهي خلاء ومقایسه آن با روش سنتی بحث میکند و مزایا و معایب این تکنیک را مورد تجزیه و تحلیل قرار میدهد.
مقدمه
فنآوري خنکسازي با خلاء یک تبخیرکننده پرسرعت در تکنیک خنکسازي میباشد که بخشی از رطوبت موجود در غذا را تحت شرایط خلاء میگیرد.در این فرآیند محصولی که قرار است سرد شود را وارد یک محفظهي بسته میکنند.پمپهاي خلاء محفظه را از هوا خالی میکنند، به طوري که فشار داخل محفظه تا فشار اشباع کاهش مییابد.در این هنگام آب محصول تبخیرمی-شود، گرماي آن کاهش مییابد و خنک میشود.مقدار زیادي بخار تولید شده در طی فرآیند، توسط پمپهاي خلاء و از طریق چگالش از بین میرود.به منظور سهولت پخش بخارآب تولید شده به اتمسفر محیط، محصول ما باید ساختار پر منفذي داشته باشد.
نخستین گیاهی که با فنآوري خنک سازي با خلاء سرد شد کاهوبود که در سال 1948 توسط ایالات متحده انجام شد.[2]پس از آن این روش در سبزیجات برگدار مانند: کاهو و قارچ گسترش پیدا کرد. [3] در خنک سازي با خلاء میتوان محصول را در یک زمان بسیار کوتاه سرد کرد.علاوه بر این، مزایاي زیادي در صنعت موادغذایی دارد که میتوان به افزایش زمان نگهداري محصول، افزایش توان تولیدي، کاهش مصرف انرژي و به حداقل رساندن رشد میکروبی اشاره کرد.[4] علاوه بر این، بر خلاف خنکسازي با سیستمهاي متعارف و سنتی، سرعت خنکسازي با خلاء به طور مستقیم تحت تأثیر اندازهي نمونه قرار نمیگیرد که این امر یک روش با صرفه براي محصولات با ابعاد بزرگ است.همچنین درجه حرارت محصول در طی فرآیند خنکسازي با خلاء خیلی دقیق کنترل میشود .
.2کاربردهاي خنکسازي با خلاء
1.2 میوه و سبزیجات
خنکسازي با خلاء یک روش تجارتی استاندارد است که در بسیاري از کشورهاي اروپایی و همچنین در آمریکا استفاده می شود.
به طور کلی پذیرفته شده است که میوهها و سبزیجات به مرور طراوت خود را از دست میدهند و محصولات سریعا شروع به خراب شدن میکنند.محوطه گرم سبب خرابی بعضی از محصولات مزارع باغبانی مانند کاهو میشود و بابت همین نیاز است که پس از برداشت محصول از مکان گرم تغییر مکان داده میشود.تاثیر دما بر روي خرابی محصولات چشمگیر است؛کاهش دما از10 درجه سانتیگراد به 5 درجه سانتیگراد تقریبا زمان ماندگاري را دوبرابر میکند. خنکسازي با خلاءبه راحتی و سریعا دما را در محوطه گرم کاهش میدهد.ماندگاري کاهو در یک محدوده دمایی به طور طبیعی بین 3 تا 5 روز میباشد.اگر چه با نگه داري آن در در دماي 1 درجه سانتی گراد با وابستگی رطوبت %90 ، می توان زمان ماندگاري را به 14 روز افزایش داد . [6] این فرآیند دماي کاهو را در عرض 30 دقیقه از 25 درجهسانتیگراد به 10 درجهسانتیگراد کاهش میدهد
بعد از این مراحل این سبزیجات می توانند از طریق وسایل سرمازا در انبار سرما و فروشگاهها توزیع شوند. کارتحقیقاتی زیادي براي بررسی خنکسازي با خلاء در باره انواع دیگر سبزیجات و میوه جات، از جمله کلم بروکلی [8]، اسفناج[9]، خیار [10]،بادمجان[11]، هویج[12]، فلفل [13]، شلغم[14]و توت فرنگی [15]انجام شد.
.2.2گوشت و فرآوردههاي گوشتی
هدف اصلی از پخت گوشت براي تولید،یک محصول قابل دوام از نظر اقتصادي و سالم از لحاظ میکروبیولوژیکی و مورد قبول از نظر مصرف کننده است. [16] به پخت صنعتی نمیتوان در نابود ساختن همه عوامل بیماري زاي میکروارگانیسمی که ممکن است وجود داشته باشند، اعتماد کرد.اگر سرعت انجام خنکسازي بسیار آرام باشد،هاگهاي میکروبی زنده میمانند و میتوانند در غذا رشد کنند که رشد آنها مانند یک داروي سمی میباشد
بنابراین براي دلایل ایمنی و کمتر شدن هرگونه عامل بیماريزا یک مینیمم دمایی باید اتخاذ شود که در طی پخت با سرعت کافی عملیات خنکسازي را انجام دهد.[18] بعضی از یافتهها نشان می دهند که استفاده از خنکسازي با خلاءبراي سرعت خنکسازي پختهاي گوشتی و محصولات گوشتی بسیار موثر است.نشان داده شده است که امکان خنکسازي براي ژامبونهاي 6/8 تا 7/3 کیلوگرم وجود دارد که از دماي 70 درجه سانتیگراد تا10درجه سانتی گراد در 30 دقیقه انجام میشوند که این حالت را میتوان با حالت خنکسازي در هواي دم کرده خنکزاي متداول که در 624 دقیقه انجام میشود مقایسه کرد.همچنین نشان داده شده است که خنکسازي با خلاءدر خنکسازي تکههاي بوقلمون ،گوشت گاو و ژامبون کاربرد دار
3.2 شیلات
خنکسازي با خلاءدر صنعت شیلات کاربرد محدودي دارد. اگرچه پردازش صنعتی تن سبب استفاده از این تکنولوژي شده است.به طور طبیعی وقتی که ماهی هاي تن صید میشوند، فورًا به آنها سرما زده میشود و در آب نمک گذاشته میشوند تا این که به مکان اصلی فرستاده شوند.در آن جا آنها اول گداخته میشوند، سپس به وسیله بخار با درجه حرارت 65 درجه سانتیگراد در مجراي سیلندري پخته میشوند.بعد از این که تن خنک شد در دماي 35 تا 40 درجه سانتیگراد در دستگاه خنکسازي با خلاء مورد عملیات قرار میگیرد که به طور خاص کاهش وزن 3تا 4 درصدي را نتیجه میدهد.[20] تحقیق نشان دادهاست که کاربرد دیگر از خنکسازي با خلاءدر دریا براي سرد کردن ماهیهاي کوچک مانند وایتینگ یا خانواده خرچنگها مانند میگو میباشد
4.2 سسها
خنکسازي با خلاء در سسهاي گوشت و قالبهاي گوشت یک شیوه معمول در انجماد مدرن و سردکردن حاضري گوشت میباشد.استفاده از خنکسازي با خلاء براي تغییر پروسه حمام خنکساز براي سیستمهاي مایع که در آن به طور کارآمد و موثر دماي جسم کم میشود ،موقعیت مناسبی را به وجود می- آورد.
در این نوع از سیستم خنکسازي با خلاء تولیدات به طور طبیعی در یک مجراي پوشیده که به هم چسبیدهاند، جابجا و زیر فشار طبخ میشوند و سپس زیر عملیات خنکسازي با خلا سرد میشوند.بعضی اوقات از تیغههاي اسکریپر به دلیل این که محصولات چسبناك به دیوارهها نچسبند در مجراها استفاده میشوند.کنترل کاهش وزن با این سیستم بسته راحتتر از دیگر سیستمهاي خنکسازي با خلاءبا تنظیم موقعیت حجم آب در سسها می باشد.
5.2 نانوایی
در صنعت نانوایی، لازم است محصول را قبل از بسته بندي به منظور جلوگیري از چگالش بخار، خنک کنیم. خنکسازي با خلاء یک روش سردکردن سریع براي طیف گستردهاي از محصولات پخته شده ، به عنوان مثال رول نان، نان ترد ،رولها، شیرینیها،کیک و بیسکوئیتها است.[25] خنکسازي با خلاء براي محصولات نانوایی در محدودهي دمایی 98 به 30 قرار می-گیردو به ازاي هر 10 درجه افت دما محصول 0/0 1 وزن خود را از دست میدهد.پس در افت دماي 98 به 30 ما 6/8 درصد افت دما داریم .[26] خنک سازي میتواند مانند یک فرایند پیوسته و خنک سازي با خلاء مدوله شده عمل کند که سرعت دقیق خلاء را کنترل میکند
هدف ازاین کنترل دقیق فشار به حداقل رساندن عوارض جانبی است که خلاء خنکسازي ممکن است در بافت محصولات ایجاد کند.
6.2 غذاهاي آماده
بازاربین المللی براي وعده هاي غذایی آماده در یخچال به شکلی اساسی در سالهاي اخیر رشد کرده است.به منظور بهبود ایمنی محصولات، غذاي آماده باید بلافاصله پس از عملیات حرارتی به منظور جلوگیري از فساد میکروبی سرد شود.
بنابراین ، یکی از بزرگترین چالش ها براي صنایع غذایی طراحی یک سیستم خنک کننده است که به سرد شدن سریع غذاهاي آماده کمک کند. براي مثال ، در بریتانیا توصیه می شود که بسته غذاهاي آماده نباید از100 میلیمتر در ضخامت و ارتفاع تجاوز کند و خنکسازي باید در عرض 30 دقیقه پس از پخت و پزاعمال شود.
علاوه بر این موادغذایی با ضخامت و ارتفاع بیش از 100 میلی- متردر 2.5 ساعت وموادغذایی با ضخامت و ارتفاع کمتر از 50 میلیمتر در عرض 90 دقیقه سرد میشوند [30] .با استفاده از روشهاي سنتی این کار دشوار است . در نتیجه دانشمندان تحقیق بیشتري براي کشف روشهاي جدید انجام دادند که میتوان به خنکسازي با خلاء اشاره کرد.
.3مزایا و معایب خنکسازي با خلاء مزایا:
مزایاي استفاده از خنکسازي با خلاء چندین مورد است.
عمدتا تولید را میتوان در مدت بسیار کوتاه سرد کرد. به عنوان مثال ، در زمان کمتر از 2 ساعت دماي 5 - تا 6 کیلوگرم - ژامبون گوشت خوك از70œC تا 4œC کاهش مییابد.
