بخشی از مقاله
مقدمه
روش سرد کردن با خلأ از تبخیر قسمت مرطوب محصول تحت شرایط خلأ بدست می آید. مشخصه اصلی این روش، نرخ سرد شدگی سریع و استثنایی اش است، که توسط روش هاي خنک کنندة متداول امکان پذیر نمی باشد. به صورت تجاري، این براي حذف کردن گرماي نهان سبزیجات برگ دار بعد از برداشت محصول جهت افزایش عمر پوست محصول استفاده شده است. در دهه گذشته، کاربرد این به دیگر زمینه هاي صنعت غذایی مثلاً در
روش آماده سازي خوراکی هاي آبزي، نان پزي، انواع سس ها و غذاهاي ویژه و... توسعه داده شده است.[1] روش خنک کردن با خلأ یک روش مؤثر و کارآمد براي سردکردن پیشرفته محصولات مربوط به گلکاري نیز استفاده شده است. رقابت افزایش یافته همراه با نگرانی در مورد سالم ماندن غذاها، محققان را به کشف روش فرآوري و تهیه غیر معمول و جدید واداشته است. روش هاي تازه در صنایع غذایی، لزوم یک رشد چشم گیري براي خنک
142
سازي با خلأ را در تهیه و تولید غذاهاي آماده مانند دسرها، گوشت هاي پخته و غیره را برجسته می کند.[2]
در این مقاله سعی شده است توسعه سردشدن خلأیی براي استفاده در صنعت کشاورزي و صنایع غذایی بررسی شود و همچنین مزیت ها و مضرات مربوط به این تکنیک به صورت مقایسه اي با روش هاي خنک کنندة تجاري اشاره شود.
روند خنک شدن توسط خلأ
اصول سرد کردن با خلأ روي تبخیر سریع رطوبت از سطح و در محدودة محصولات کشاورزي است. زمانی که آب تبخیر می شود، این به جذب دما براي حفظ کردن سطح انرژي جنبشی مولکولی بالاتر در ناحیه گازي، نیازمند است. میزان گرماي مورد نیاز، که گرماي نهان نامیده می شود، از محصول یا از محیط فراهم می شود. این حرارت به طور مستقیم به فشار محیط مربوط است، شکل 1 این رابطه را نشان می دهد. در فشار 1 اتمسفر، آب در 100 درجه سانتی گراد بخار می کند، هرچند زمانی که فشار هوا کمتر از 1 اتمسفر می شود آب در دماي پایین تر، می جوشد.
ازاینرو، سردشدگی با خلأ روندي مخالف با فشار در حین پختن است.
شکل:1 رابطه میان فشار بخار اشباع شده و دماي اشباع شده.
براي هر محصول که محتوي آب یا هر مایعی است، اگر این در مجرایی بسته باشد که فشار از طریق یک پمپ خلأ کاهش یابد، اختلاف فشار بین آب موجود در محصول با محیط باعث تبخیر شدن آب شده و بخار تولید شده به بیرون از جو محیط رانده می شود. از آنجایی که محصول در عدم تماس با محیط دیگري از هوا است، گرماي نهان مورد نیاز براي تبخیر، توسط
انتقال گرماي قابل لمس محصول بدست آمده است. بخار تولید شده باید به صورت پیوسته تخلیه شود که در غیر اینصورت درون مجرا متراکم می شود و عمل خنک شدن متوقف می شود.
یک چرخه خنک کردن با خلأ بدین صورت است:
محصولات خوراکی ابتدا درون محفظه خلأ جمع می شوند و در آن بسته می شود. پمپ خلأ روشن شده و فشار مطابق با دماي اولیه خوراکی به حد اشباع خود می رسد. این مرحله تخلیه نخستین، حدود 7 الی 10 دقیقه، بسته به اندازة محفظه خلأ و ظرفیت پمپ خلأ طول می کشد. زمانی که فشار محفظه خلأ در فشار اشباع متناظر با دماي نخستین غذا است. این مرحله به عنوان نقطه آنی از روند خنک کردن خلأئی تعریف می شود. معمولاً فشار چمبره (محفظه خلأ) نیاز است که به این مرحله به شکل سریعی برسد، و پمپ بتواند هوا را تخلیه کند. در ضمن آب شروع به بخار کردن می کند، بخار تولید شده بعداً توسط پمپ خلأ، برداشته می شود. در سرتاسر یک تراکم شدگی، زمانی که یک متراکم کننده درون محفظه خلأ نصب شد، فشار اولیه بعداً کاهش یافت، به طوري که بخار آب بوجود آمد. با سرد کردن پیوسته تا جایی که به دماي از پیش تعیین شدة انبار محصولات برسد. این روند به پایان می رسد، شیر هوا باز می شود و هوا دوباره درون محفظه نشت می کند. سرانجام، محصولات از محفظه برداشته می شوند و در دماي مناسب نگه داشته می شوند.
ساختار عمومی دستگاه ها براي خنک کردن خلأیی
استفاده از روش خنک کردن به کمک خلأ، بسته به کاربرد واقعی اش، سایز و شکل دستگاه مربوطه تغییر می کند. هرچند مؤلفه هاي اساسی شامل محفظه، پمپ خلأ، متراکم ساز بخار و ازاین دست نمایش داده شده در شکل 2 مشابه هستند.
پمپ خلأ مرسوم که معمولاً نیز از آن استفاده می شود پمپ روتاري است. در طول سرد کردن با خلأ به میزان زیادي بخار تولید می شود، به عنوان مثال این پمپ براي کاهش دما از 72 25 3 از بخار می تواند با تنظیم در 22 عملی شود. متراکم کنندة بخار معمولاً درون محفظه نصب می شود بدین ترتیب تراکم بخار براي تخلیه در مجراي آب برمی گردد.
143
شکل :2 تصویري از اجزاي سیستم وکیوم کولینگ.
مزایاي روش خنک کردن خلأیی
در این روش محصول اصلی می تواند در مدت زمان بسیار کوتاهی خنک بشود. براي مثال این کمتر از 2 ساعت براي کاهش دماي گوشت قرمز((5kg از 70 درجه سانتی گراد به 4
درجه سانتی گراد طول می کشد. به طوري که براي خنک کردن به روش دمش هوا، زمان سرد شدن در حدود 9 ساعت بود.[3]
تفاوت میان میزان سردکنندگی خنک کردن خلأئی و روش هاي متداول، ناشی از تفاوت مکانیزم هاي سردکنندة مربوطه است.
بدلیل نرخ بالاي سردکنندگی سریع وکیوم کولینگ، این روش براي فراهم کردن کاربردهاي مفید فراوان به صنایع غذایی معرفی شده است. که برخی از امتیازها و برتري هاي این روش چنین است: کوتاه کردن مدت زمانی که محصولات باید براي سرد شدن منتظر بمانند، یا افزایش توان عملیاتی، کاهش مصرف انرژي
[4]، به حداقل رساندن رشد میکروبی براي گوشت هاي پخته و غیره.
