پایان نامه رایگان درباره مواد غذایی، انرژی خورشیدی، محدودیت ها

دانلود پایان نامه ارشد

دارند. اگرچه توليد ميوه ها وسبزي ها در جهان افزايش داشته ولي اين افزايش توليد متناسب با رشد جمعيت نبوده و پاسخگوي نياز جمعيت نمي باشد. هدر رفتن ميوه ها وسبزي ها به علت فعاليت بيولوژيكي و بيوشيميايي محصولات تازه ، قرار گرفتن در شرايط نامساعد انبار سازي ، جابجايي و بازار هاي فقير خارجي مي باشد.بطوريكه برآورد مي شود كه 25% از سبزيجات در دوره اي كه حداكثر توليد وجود دارد به هدر مي روند. و بر اساس اطلاعات و آمار داده شده در ايران به علت نبود امكانات كافي جهت نگهداري يك سوم توليد ميوه ها وسبزي ها ازبين مي رود. با كم كردن محتواي رطوبت در ميوه ها وسبزي ها كه باعث كاهش فعاليت ميكروارگانيسم ها و قارچ ها مي شود مي توان از فسادشان جلوگيري كرد. فعاليت هاي ميكروبي زمانيكه محتواي رطوبت محصول بالاي 10% باشد در حداكثر قرار دارد بطوريكه محتواي رطوبت بالای db))13/4% و يا (wb)4% براي سبزي ها ميتواند باعث فساد گردد. به همين منظور براي نگهداري محصولات كشاورزي و انبار كردن آنها بايد رطوبت را كاهش داده و در واقع آنها را خشك كنيم (تا رطوبت حدود 5%) تا از حمله و فساد توسط فعاليت هاي ميكروارگانيسم ها و قارچ ها جلوگيري كنيم. خشك كردن محصولات كشاورزي مخصوصا سبزيجات يكي از قديمي ترين روش ها براي نگهداري غذاهاست كه بشر مي شناسد. در واقع خشك كردن جدا كردن رطوبت از محصولات تا زمانيست كه از فساد دور شوند و ارزش غذايي آنها نيز حفظ گردد.یکی از مهمترین تغییرات فیزیکی که طی فرایند خشک کردن در مواد غذایی ایجاد می شود کاهش حجم آن است از دست دادن آب و گرم شدن باعث ایجاد تنش در ساختار سلولی مواد غذایی می گردد که نتیجه ی آن تغییرات شکل و کاهش ابعاد آن است. بطوریکه تغییر شکل و کاهش حجم در اکثر موارد یکی از ویژگی های منفی در نظر مصرف کننده بشمار می آید.مواد غذایی که تحت شرایط بهینه خشک می شوند صدمه ی کمتری متحمل شده و سریع تر و کامل تر جذب آب می کنند. خشک کردن خصوصیات سطحی ماده غذایی را تغییر می دهد. همانطور که اشاره شد اغلب محصولات کشاورزی فسادپذیرند بنابراین بایستی سریعأ مصرف شوند یا اینکه برای مصارف بعدی تحت شرایط کنترل شده فرآوری و نگهداری گردد که خشک کردن یکی از روش های مطلوب نگهداری است.
محصولات به روش هاي مستقيم ویا سنتی (باانرژي خورشيدي) و روش هاي غير مستقيم (روشهای صنعتی و دستگاهی) خشك مي شوند
مقایسه خشک کردن به روش صنعتی و سنتی
1-روش‌های سنتی خشک کردن بر کیفیت محصول تاثیرات منفی می‌ گذارد، مانند افزایش چروکیدگی بافت، سخت شدن سطح محصول، تغییرات نامطلوب در رنگ، عطر، ‌طعم، وکاهش ارزش غذایی آن.
2-در خشک کردن مواد غذایی به روش صنعتی می توان آب و هوای محیط خشک کن را کنترل کرد ولی در خشک کردن آفتابی این عمل انجام نمی گیرد و آب و هوا غیر قابل کنترل است.
3-مواد غذایی خشک شده در خشک کن صنعتی نسبت به مواد غذایی خشک شده به وسیله ی آفتاب دارای کیفیت بهتری هستند.
4-برای انجام عملیات خشک کردن به روش صنعتی به محیط کمتری نیاز است ولی در خشک کردن به روش سنتی تقریبا محصول هر 8 تا 5/8 هکتار سطح زیر کشت به نیم هکتار زمین برای خشک کردن احتیاج دارد.
5-شرایط بهداشتی در کارخانه و داخل دستگاه های خشک کن قابل کنترل است ولی در مزرعه و در فضای باز احتمال آلوده شدن محصولات به گرد وغبار وایجاد آلودگی توسط حشرات و پرندگان وجود دارد.
6-خشک کردن صنعتی نسبت به خشک کردن سنتی هزینه ی بیشتری را در تولید محصولات به خود اختصاص می دهد با این همه به دلیل کیفیت بهتر مواد غذایی خشک شده به روش صنعتی دارای ارزش پولی بیشتری هستند.
7-هنگام خشک کردن مواد غذایی به وسیله ی نور خورشید بافت های این مواد در اثر تنفس مداوم کاهش می یابد که این عمل با کاهش مواد قندی به وسیله ی تخمیر توام است که کمتر از مواد قندی در مواد خشک شده با خشک کن صنعتی است.
8-تحت شرایط یکسان و مطلوب رنگ میوه های خشک شده با نور خورشید نسبت به رنگ میوه های خشک شده به روش صنعتی می تواند از کیفیت بهتری برخوردار باشند همچنین برخی از میوه های نارس در طول دوره ی خشک شدن با نور خورشید بطور آهسته و مداوم تغییر رنگ می دهند ولی این عمل در طول دوره خشک شدن به روش صنعتی رخ نمی دهد.
9-معمولأ هنگام پخت و عمل آوری کیفیت مواد غذایی خشک شده به روش صنعتی نسبت به مواد غذایی خشک شده با نور خورشید بالاتر است هرچند که محصولاتی چون گوشت حیوانات و ماهی که به روش سنتی خشک شده اند بیشتر مورد توجه قرار می گیرند.
10-خشک کردن مواد غذایی با نور خورشید هزینه ی کمتری را در بر می گیرد اما از نظر مدت زمان خشک شده و بالا بردن کیفیت مواد غذایی خشک شده به روش صنعتی با صرفه تر و مناسب تر است همچنین در بسیاری از کشورها که کشاورزی در سطح وسیعی از آن صورت می گیرد ولی دارای آب و هوای مساعدی نیستند خشک کردن به روش سنتی در سطح گسترده و مطلوب نمی تواند عملی باشد.
در این تحقیق اثر عوامل مختلف مثل دما ،نوع سبزی و نوع جابجایی هوا بر میزان ضریب انتقال جرم در فرایند خشک کردن سبزیجات توسط خشک کن آزمایشگاهی بررسی شد تا بتوان برای توسعه وکاربردی تر کردن روش های صنعتی خشک کردن تصمیم گیری بهتری داشت.

فصل اول
روش های مستقیم خشک کردن

خشک کردن به روش مستقیم
برخى انرژیهاى تجدید پذیر را تنها امید بقاى کره زمین دانسته‌اند، در حالى که عده‌اى آنرا منبعى حاشیه‌اى با ظرفیت محدود به حساب مى‌آورند. از سویى منابع سوخت فسیلى پایان پذیر و تجدیدناپذیر است و باید از انرژیهاى تجدید پذیر مانند انرژى خورشیدى که این امکان بالقوه را دارد که سهم عمده اى در تأمین انرژى جهانى در آینده داشته باشد استفاده کرد. از طرفی دلایل زیادی وجود دارد كه سهم استفاده از انرژی خورشید را در ۲۰ سال آینده بسیار محدود می كند. اهمیت این محدودیت، همراه با الگوهای مصرف و اولویت های ملی تغییر می یابد. یكی از محدودیت های عمده در استفاده از انرژی خورشیدی، عدم كارآیی اقتصادی سیستم های خورشیدی اولیه در برابر سیستم های تكامل یافته با سوخت فسیلی است كه با افزایش قیمت سوخت های معمولی و اقتصادی تر كردن دستگاه های خورشیدی با حجم تولید بیشتر، گرایش به استفاده از این گونه انرژی را شتاب می بخشید. محور دیگر معادله اجتماعی انرژی خورشیدی، توسعه مهارت های فنی در میان طراحان، نصابان و تعمیركاران بسیاری از دستگاه هایی است كه به طور وسیع در سراسر جهان توزیع می شوند. با توجه به دورنمای فراگیری انرژی خورشیدی و با توجه به كل سرمایه در دسترس برای سرمایه گذاری در انرژی خورشیدی كه در ۳۰ سال آینده به ۱۰ درصد كل سهام انرژی جهان محدود خواهد شد، به این نتیجه می توان رسید كه انرژی خورشیدی دست كم زودتر از سال ۲۰3۰ نمی تواند جانشین اصلی انرژی سوخت های فسیلی شود. كشورها نیز در زمینه سرمایه گذاری در این بخش با محدودیت روبه رو هستند که در کشورهای در حال توسعه شدیدتر است آلمان كه با پیامدهای افزایش شدید بهای نفت دست به گریبان بوده ، هم اكنون درصدد گسترش دادن نیروگاه های بسیار بزرگ است. اخیراً بزرگ ترین نیروگاه خورشیدی در این كشور گشایش یافت. در کنار محدودیت هاى اقتصادى لازم است انرژى خورشیدى و مزیتهاى استفاده از آن را با آموزش در محتواى فرهنگى و به منظور ارتقاى سطح آگاهى آنان وارد زندگى مردم ساخت.همچنین از محدودیت های دیگر انرژی خورشیدی این است که دستگاههای برقی بزرگ را نمی‌توان به راحتی با نیروی خورشید روشن کرد، این دستگاهها برق زیادی مصرف می‌کنند که برای تولید آن باید تعداد زیادی باتری خورشیدی را بکار گرفت. علاوه بر آن برای قراردادن باتریها در هوای باز و رو به خورشید ، بام یا زمین بزرگی لازم است. مشکل دیگر آن است که خورشید همیشه نمی‌تابد. مثلا با غروب خورشید شب از راه می‌رسد و در زمستان نیز خیلی وقتها خورشید پشت ابرهایی که آسمان را می‌پوشانند پنهان می‌شود. پس باید راههایی بیابیم و انرژی خورشید را برای چنین وقتهایی ذخیره کنیم.
1-1استفاده از انرژی خورشیدی در خشک کردن:
از میان انواع مختلف منابع انرژی نو پاک و حافظ محیط زیست، انرژی خورشیدی از مهمترین آنهاست. استفاده از این نوع انرژی زمانی اهمیت بیشتری پیدا می کند که توجه بیشتری به بحران پایان یافتن منابع انرژی تجدیدناپذیر و مسأله ی آلودگی محیط زیست وجود داشته باشد.در کشور ایران بیشتر از روش های خشک کردن خورشیدی سنتی استفاده می شود ولی مشکلات موجود در روش خشک کردن سنتی موجب افت کمی و کیفی در محصول می شود. در بسیاری از مناطق خرید خشک کن های صنعتی برای کشاورزان از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست و کشاورزان خرده پا به ندرت از این تجهیزات استفاده می کنند لذا استفاده از انرژی خورشیدی بصورت کنترل شده بسیار جذاب خواهد بود.
خشك كردن توسط نور خورشيد ناكارامد تر از روش غير مستقيم است چون مشكلاتي مانند تلفات، نسبت خشك شدن غير كنترل شده، آلودگي با پرندگان، حشرات، حيوانات و گرد وغبار را دارد و باعث آسيب به طعم، رنگ و مزه محصولات مي شوند. خشك كردن محصولات كشاورزي جهت نگهداري توسط انرژي خورشيد سابقه طولاني دارد.در كشورهاي در حال توسعه كه بيشتر در مناطق حاره و شبه حاره قرار دارند به علت شرايط نا مناسب انبارها و سردخانه ها، وضعيت حمل ونقل، بسته بندي، راههاي نا مناسب از محل هاي توليد تا مصرف بيش از 30%محصولات كشاورزان از بين ميرود. خشك كردن خورشيدي مواد غذايي در مناطقي كه رطوبت نسبي هوا كمتر از 60 درصد و دماي هوا بالاتر از 22 درجه سانتيگراد و داراي تعداد زيادي روز افتابي است کارآمدتر است.در مقایسه با سایر فعالیت ها جهت نگهداری مواد غذایی خشک کردن انرژی زیادی مصرف می کند در ایالتهای مرکزی آمریکا حدود 60 درصد کل انرژی برای تولید ماده ی خشک مصرف می شود استفاده از انرژی خورشید برای خشک کردن دانه ها و میوه ها از پرکاریرد
ترین روش ها می باشد آسان ترین و ارزان ترین روش خشک کردن دانه ها در مزرعه و در معرض تابش مستقیم نور خورشید است عیب این روش همانطور که قبلأ گفته شد علاوه بر دیرتر خشک شدن این است که محصول در معرض حمله ی حشرات و پرندگان ، باد و آلودگی محیط زیست است.
مهمترين محصولاتي كه ميتوان با استفاده از خشك كن خورشيدي انها را خشك نمود به شرح زير است:
سیب ،انواع توت ،ادویه ، زردآلو، انجیر ، گیاهان دارویی ، سیر ، انواع قارچ ها ، سیب زمینی شیرین ، پیاز ، انواع فلفل ها ،زنجفیل ، لیمو شیرین ، برش های پرتقال ، انبه ، انگور ، برش های خربزه ، سبزیجات ، گوجه فرنگی ، چای ،قهوه ، برنج ، کاکائو ، موز ، آناناس ، نارگیل ، خرما ، گوشت ، ماهی
1-2خشک کن های خورشیدی
اين خشك كن ها در مقايسه با روش هاي سنتي به علت داشتن حصار از ضايعات و خسارات وارده به محصول در اثر باران، گرد و غبار، حشرات، پرندگان، حيوانات و الودگي از طريق هوا جلوگيري كرده و بدين طريق باعث بهبود كيفيت محصولات ميشود. همچنين محصولات خشك شده در برابر اثرات مضر نور خورشيد حفظ خواهند شد.خشك كردن با تشعشع مستقيم خورشيد به شدت انرژي خورشيدي و گرماي هواي اطراف بستگي دارد. زمانيكه باران مي بارد، انرژي خورشيدي پايين و رطوبت نسبي هوا بالاست در اين شرايط مدت خشك شدن طولاني است و نتايج بدي براي محصول حاصل مي شود. انواع كابيني ساده ترين و ارزان ترين نوع خشك كن هاي خورشيدي هستند كه معمولا براي خشك كردن محصولات كشاورزي از قبيل ميوه ها،سبزي ها و ادويه ها در مقادير كم استفاده مي شود. سیستم های خشک کن خورشیدی به سه نوع مستقیم ، غیر مستقیم و مختلط تقسیم بندی می شوند در سیستم غیر مستقیم انرژی خورشیدی در یک جمع کننده جداگانه جذب شده باعث گرم شدن هوای عبوری از درون این جمع کننده گشته و سپس این انرژی توسط محصول جذب شده و باعث خشک شدن آن می شود در این روش محصول در معرض تابش مستقیم خورشید نمی باشد. در نوع مستقیم اتاقک خشک کن حاوی محصول بوده و انرژی خورشیدی بطور مستقیم از روی پوشش شفاف محصول می تابد. سیستم

پایان نامه
Previous Entries پایان نامه رایگان درباره سبزی، 90درجه، 80درجه Next Entries پایان نامه رایگان درباره فشار بخار آب، مواد غذایی، نمونه برداری