خشک کن پاششی

تولید پودر آب میوه با استفاده از خشک کن های پاششی

خشک کردن پاششی تبدیل قطرات کوچک به ذرات با رطوبت کم در تماس با هوای گرم است.در این فرآیند رطوبت قطرات مایع طی تماس با هوای گرم خشک کن تبخیر شده و بسته به ترکیبات شیمیایی و خواص فیزیکی خوراک پودر با رطوبت پایین به صورت ذرات ریز یا توده ایجاد می شود.به طور کلی هر خشک کن پاششی شامل مخزن و پمپ تغذیه مواد مایع و افشانک و گرم کن هوا و پخش کننده هوا به داخل مخزن خشک کن و مکانیزم جداکننده ذرات پودر از هوا می باشد.

به طور کلی فرآیند خشک کردن پاششی شامل 4 مرحله است:

1.تبدیل خوراک مایع به قطرات ریز و پاشش آنها در محیط گرم مخزن خشک کن

2.تماس هوای گرم با قطرات مایع

3.تبخیر رطوبت و خشک شدن قطرات

4.جداسازی ذرات پودر از هوا

 

خشک کن پاششی

پاشش خوراک به صورت قطرات مایع

افشانک خوراک مایع را تبدیل به قطرات ریز نموده و به داخل محیط خشک کن ارسال می کند.روش های گوناگونی برای پایش مایع وجود دارد و انتخاب روش در کیفیت پود موثر است.یکی از انواع افشانک ها نوع چرخ دوار می باشد.افشانک چرخ دوار گشتاور لازم جهت دوران رااز یک موتور الکتریکی دریافت کرده و با سرعت بالا دوران می کند.خوراک مایع در توسط پمپ به مرکز چرخ دوار منتقل شده و در مجاری افشانک جریان می یابد.مایع تحت تاثیر نیروی گریز از مرکز به قطرات ریز شکسته شده و در داخل مخزن با سرعت بالا پرتاب می شود.افشانک دوار به علت انعطاف پذیری به و عملکرد بهتر نسبت به اتمایرزهای فشاری ترجیح داده می شود.این افشانک برای انتقال مواد ساینده مناسب است.

نوع دیگر افشانک فشاری است.در اینجا خوراک مایع با فشار به داخل افشانک می رود.انرژی فشاری تبدیل به انرژی جنبشی شده و در روزنه افشانک مایع به قطرات ریز شکسته شده و به داخل خشک کن پاشیده می شود.

از دیگر افشانک ها نوع دوسیالی است که همان نوع فشاری است که هوا و خوراک مایع با هم ارسال میشود.در هنگام چرخش خوراک مایه و هوا با هم ترکیب شده و مایع به قطرات ریز تیدیل می شود.در اینجا فشار در سطح کمتری نسبت به افشانک فشاری می باشد و برای پاشش مایع با گرانروی بالا بسیار مناسب است.قطرات تولید شده کوچکتر از نوع فشاری است.

تماس هوا و قطرات

هوای گرم توسط پخش کننده در مخزن خشک کن جریان می یابد.که این پخش کننده باعث چرخش جریان هوا و یکنواختی دما در محیط خشک کن می شود.طریقه تماس هوا با قطرات تاثیر بسزایی در کیفیت محصول دارد و همچنین کنترل کننده میزان تبخیر و دمای ذرات در خشک کن می باشد.

در یک مدل از طرح تماس قطرات می توانند هم جهت با جریان هوای گرم به داخل خشک کن وارد شوند که این را جریان هم سو میگویند.این طرح مناسب محصولات حساس به گرما از قبیل آب میوه ها و مواد غذایی است زیرا زمان تبخیر کوتاه است و محصول کمتر تحت تاثیر تنش های حرارتی می باشد.

نوع دیگر خشک کن پاششی طرح جریان غیر هم سو است.در این طرح قطرات از بالا و هوای گرم از جهت مخالف وارد مخزن خشک کن می شوند.بازده حرارتی این مدل نسبت به هم سو بیشتر است ولی برای محصولات حساس به گرما از قبیل مواد غذایی مناسب نیست.

دستگاه خشک کن پاششی

تبخیر رطوبت و خشک شدن قطرات

به محض تماس قطرات با هوای گرم تبخیر از سطح قطرات شروع می شود که شامل دو مرحله است.در مرحله اول رطوبت کافی برای جایگزینی رطوبت تبخیر شده از سطح قطرات وجود دارد.انتشار رطوبت از داخل قطره شرایط اشباع در سطح قطره را حفظ می کند.این مرحله شدت ثابت نام دارد و بیشترین درصد تبخیر در این مرحله روی می دهد.هنگامی که میزان رطوبت کاهش یابد و به سطحی برسد که نتواند شرایط اشباع سطحی را برقرار کند تبخیر وارد مرحله دوم می شود.در این زمان یک لایه سخت در سطح قطره در اثر افزایش دما به علت کاهش رطوبت سطحی ایجاد می شود که رطوبت بحرانی نامیده می شود.تبخیر در این مرحله به شدت انتشار رطوبت در لایه سخت بستگی دارد.مرحله دوم تبخیر تحت عنوان مرحله شدت نزولی می باشد که شامل کاهش رطوبت قطرات و تکمیل فرآیند خشک شدن قبل از خروج از انتهای خشک کن می شود.

جداسازی ذرات پودر از هوا

در این مرحله ذرات پودر خشک شده از جریان هوا جدا می شوند.روش های مختلفی جهت جداسازی از قبیل کاربرد سیکلون در یک یا چند مرحله و فیلترهای کیسه ای و یا کاربد توام هر دو وجود دارد.معمول ترین مکانیزم به کار گرفته شده سیکلون است.وقتی جریا هوا و ذرات پودر در یک مسیر گردابه ای در سیکلون قرار داده می شود ذرات علاوه بر نیروی گرانشی و اینرسی جریان هوا تحت تاثیر یک نیروی اینرسی چندین مرتبه بزرگتر از جاذبه گرانشی قرار می گیرند.در اثر این نیرو ذرات پودر به بیرون از جریان هوا رانده شده و بر دیواره داخلی سیکلون قرار گرفته و به سمت پایین لغزش نموده و از خروجی سیکلون خارج می شوند.

تولید پودر ابمیوه

روش های تولید پودر آب میوه در خشک کن پاششی

هدف از خشک کردن آب میوه ها و تولید پودر افزایش عمر مفید محصول و حمل ونقل آسان و به کارگیری میوه های درجه 2 و3  می باشد.آب میوه ها شامل مواد قندی می باشند که اگر این مواد قندی دمای تبدیل شیشه و ذوب بالاتری داشته باشند راحت تر خشک خواهند شد.دمای تبدیل شیشه نقطه ای که در آن ماده از فاز جامد وارد فاز مایع می شود.دمای سطح ذره در طی خشک شدن نباید به 10 تا 20 درجه بالاتر از دمای تبدیل شیشه برسد زیرا باعث چسبندگی ذرات به یکدیگر و کاهش کیفیت محصول نهایی خواهد شد.

یکی از راه های کاهش چسبندگی خنک کردن دیواره مخزن می باشد که باید مخزن دوجداره باشد اما راه حل قطعی برای رفع چسبندگی نیست.برای کاهش چسبندگی اضافه کردن مواد کمکی مانند نشاسته ذرت و شربت گلوکز و آدامس عرب و …. ضروری است که مورد استفاده ترین مواد کمکی مالتودکسترین می باشد و با دکستروزهای متغیر به نوع آب میوه از آن استفاده می شود.این کار با انجام مراحل تجربی به دست می آید.

پودر ابمیوه

نتیجه گیری

خشک کن پاششی برای خشک کردن مایعات و محصولات خمیری مناسب است.در خشک کن مایع توسط افشانک به قطرات ریز تبدیل می شود که این قطرات با تماس هوای گرم خشک شده و تبدیل به ذرات پودر می شوند.در نهایت ذرات پودر توسط مکانیزم های بازیافت جدا میشود.خشک کن پاششی کاربرد گسترده در صنایع غذایی دارد.برای رفع معضل چسبندگی به دیواره خشک کن از مواد کمکی استفاده می شود.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *