Ξήρανση βοτάνων

dryingherbs

Με τον όρο «ξήρανση» (drying) αναφερόμαστε κυρίως στην αφαίρεση μικρών σχετικά ποσοτήτων νερού από στερεά ή ημιστερεά υλικά. Η αφαίρεση υγρασίας από αέρια αποδίδεται κυρίως με τους όρους αφύγρανση (dehumidification) και προσρόφηση (adsorption), ενώ ο όρος εξάτμιση (evaporation) αναφέρεται συνήθως σε αφαίρεση μεγάλων ποσοτήτων νερού από διαλύματα. Αντί του όρου ξήρανση πολλές φορές χρησιμοποιείται ο όρος αφυδάτωση (dehydration), αν και ο όρος αυτός αποδίδει καλύτερα την πλήρη απομάκρυνση νερού από το τρόφιμο. Η ξήρανση είναι η αρχαιότερη μέθοδος συντήρησης τροφίμων, δεδομένου ότι επιτυγχάνεται και με αρκετές φυσικές διεργασίες.

Με την ξήρανση των τροφίμων επιδιώκεται η απομάκρυνση του μεγαλύτερου μέρους του νερού που περιέχουν ώστε να σταματούν πρακτικά οι μικροβιακές δράσεις. Επί πλέον της συντήρησης του τροφίμου η ξήρανση μπορεί να έχει και άλλους στόχους, όπως η μείωση του όγκου που διευκολύνει τη μεταφορά και την αποθήκευση, ή η παρασκευή προϊόντων κατάλληλων για χρήση π.χ. μίγματα για κέικ, για σούπες κ.ά. Το κλειδί για την επιτυχή ξήρανση είναι να αφαιρεθεί η υγρασία όσο το δυνατόν γρηγορότερα σε μια θερμοκρασία που δεν θα έχει σοβαρές επιπτώσεις στη γεύση, τη σύσταση και το χρώμα των τροφίμων. Εάν η θερμοκρασία είναι πάρα πολύ χαμηλή στην αρχή, οι μικροοργανισμοί μπορούν να επιζήσουν και να αναπτυχτούν ακόμη και προτού τα τρόφιμα να είναι επαρκώς ξηραμένα. Εάν η θερμοκρασία είναι πάρα πολύ υψηλή και η υγρασία πάρα πολύ χαμηλή, τα τρόφιμα μπορεί να σκληρύνουν στην επιφάνειά τους. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα η υγρασία να φεύγει δυσκολότερα και τα τρόφιμα δεν ξεραίνονται κατάλληλα.

Η ξήρανση των περισσότερων τροφίμων γίνεται με θέρμανση. Επομένως είναι μία διεργασία στην οποία εμπλέκεται μεταφορά μάζας (νερού) από το τρόφιμο προς το περιβάλλον και μεταφορά θερμότητας από το μέσον θέρμανσης προς το τρόφιμο. Γίνεται σε ξηραντήρες διαφόρων τύπων, στους οποίους ο μηχανισμός μεταφοράς θερμότητας προς το προϊόν και μεταφοράς μάζας από το προϊόν διαφέρει. Η τεχνική της φυσικής ξήρανσης στον αέρα έχει περιορισμένες εφαρμογές. Στην ξήρανση των τροφίμων ισχύουν οι βασικές αρχές που διέπουν την ξήρανση οποιουδήποτε άλλου προϊόντος. Οι ιδιαιτερότητες των τροφίμων σχετίζονται με το ρόλο του νερού σε αυτά και την ευαισθησία των συστατικών και των ποιοτικών χαρακτηριστικών τους στις θερμικές διεργασίες.

Η ξήρανση, όπως σε όλες τις μεθόδους συντήρησης, μπορεί να οδηγήσει στην απώλεια μερικών θρεπτικών ουσιών, αλλά η απώλεια αυτή εξαρτάται κυρίως από τη μέθοδο που θα χρησιμοποιηθεί. Συνοπτικά έρευνες αναφέρουν πως οι θερμίδες δεν αλλάζουν, αλλά συγκεντρώνονται σε μικρότερη μάζα καθώς η υγρασία αφαιρείται, οι φυτικές ίνες δεν μεταβάλλονται, η βιταμίνη Α διατηρείται καλά κάτω από ελεγχόμενες μεθόδους ξήρανσης, η βιταμίνη C συνήθως καταστρέφεται καθώς είναι πολύ ευαίσθητη, η θειαμίνη, ριβοφλαβίνη, νιασίνη εμφανίζουν μικρή απώλεια ενώ τα μεταλλικά άλατα μπορεί να χαθούν αν δεν ενυδατωθούν.

dryingherbs-2

ΜΕΘΟΔΟΙ ΞΗΡΑΝΣΗΣ

A. ΗΛΙΑΚΗ ΞΗΡΑΝΣΗ
Η ηλιακή ξήρανση, είναι η ξήρανση με τη βοήθεια της ηλιακής ενέργειας, εφαρμόζεται από αρχαιοτάτων χρόνων για διάφορα αγροτικά προϊόντα, σε χώρες με μεγάλη ηλιοφάνεια. Η ξήρανση αυτή μπορεί να πραγματοποιηθεί άμεσα με έκθεση στον ήλιο, ανακατεύεται κατά διαστήματα και αποξηραίνεται, με άμεση ηλιακή ξήρανση με χρήση φαινομένου θερμοκηπίου όπου το προϊόν καλύπτεται με διαφανές κάλυμμα για προστασία και ταυτόχρονα προκαλείται, λόγω του γνωστού φαινομένου, αύξηση της θερμοκρασίας, και με έμμεση ξήρανση με ηλιακό ξηραντήριο και θερμικούς ηλιακούς συλλέκτες. Κατά την έμμεση ξήρανση με ηλιακό ξηραντήριο, το προϊόν τοποθετείται κατάλληλα σε στεγασμένο κλειστό χώρο και ξηραίνεται με ρεύμα αέρα που περνά προηγουμένως από ηλιακό συλλέκτη. Η ηλιακή ακτινοβολία αποτελεί μια αστείρευτη ενεργειακή πηγή του πλανήτη μας, καθώς ανά πάσα χρονική στιγμή περίπου 173,000 TW ηλιακής ισχύος διασχίζουν τα όρια της γήινης ατμόσφαιρας. Παράλληλα, η ηλιακή ενέργεια είναι η πλέον αξιοποιούμενη από τις Ήπιες Μορφές Ενέργειας στον τομέα κάλυψης των θερμικών αναγκών, ενώ η αντίστοιχη τεχνολογία εξελίσσεται συνεχώς επιδιώκοντας να καταστεί πλήρως ανταγωνιστική των συμβατικών πηγών ενέργειας .

ΗΛΙΑΚΟΙ ΞΗΡΑΝΤΗΡΕΣ
Οι ηλιακοί ξηραντήρες βασίζονται σε μια απλή κατασκευή για να χρησιμοποιήσουν αποτελεσματικότερα τη θερμότητα του ηλίου. Υπό τις σωστές κλιματολογικές συνθήκες μπορούν να παρέχουν πολλά πλεονεκτήματα πέρα από την ηλιακή ξήρανση. Αυτά περιλαμβάνουν: υψηλότερη θερμοκρασία ξήρανσης που οδηγεί σε σύντομα χρονικά διαστήματα ξήρανσης και δυνατότητα να ξηράνει ακόμα περισσότερο την τελική περιεκτικότητα σε υγρασία προστασία από τη μόλυνση, από τη σκόνη και από τη βροχή, είναι χαμηλοί σε κόστος και απλοί να κατασκευαστούν στα τοπικά εργαστήρια. Οι ηλιακοί ξηραντήρες συνήθως αποτελούνται από ένα διαφανές κάλυμμα επάνω πάνω από ένα συλλέκτη που είναι βαμμένος με χρώμα μαύρο για να απορροφάει την ηλιακή θερμότητα.

Ηλιακός ξηραντήρας θαλάμου: Είναι ένα μικρό κιβώτιο, που συνήθως γίνεται με ξύλο, έχει μήκος τρεις φορές το πλάτος του. Οι πλευρές και το κάτω σημείο του κουτιού είναι βαμμένο με χρώμα μαύρο για να απορροφάει την ηλιακή ακτινοβολία που διαβιβάζεται μέσω του πλαστικού ή της γυάλινης κάλυψης. Στον ξηραντήρα θαλάμου η θερμοκρασία που συνήθως καταγράφεται είναι 80οC. Τα προϊόντα για να ξεραθούν τοποθετούνται στους απλούς δίσκους αλουμινίου. Οι δίσκοι βρίσκονται μερικά εκατοστά επάνω από το κατώτερο σημείο της συσκευής , έτσι ώστε το προϊόν να μπορεί να λάβει την ηλιακή ακτινοβολία άμεσα. Αυτό επίσης βοηθά τον αέρα να περνάει εύκολα από το κατώτερο σημείο των δίσκων μέσω του προϊόντος. Τρύπες βρίσκονται κοντά στη βάση και την κορυφή της οπίσθιας κάθετης πλευράς (μερικά εκατοστά κάτω από την κάλυψη) που επιτρέπουν την έξοδο του αέρα με φυσική μεταφορά θερμότητας . Ο περιβαλλοντικός αέρας εισάγεται στο θάλαμο μέσω των τρυπών που βρίσκονται στη βάση, περνά μέσω του τοποθετημένου προϊόντος και διαφεύγει με τους ατμούς υγρασίας από τις τρύπες που βρίσκονται στην κορυφή και στην οπίσθια κάθετη πλευρά. Τα κύρια μειονεκτήματα του ξηραντήρα θαλάμου είναι (1) ο μεγάλος χρόνος που χρειάζεται για την ξήρανση λόγω της χαμηλής θερμοκρασίας και (2) η χαμηλή αποδοτικότητα λόγω της εισαγόμενης ηλιακής ενέργειας που χρησιμοποιείται για να προκαλέσει τη ροή του αέρα και επειδή το ίδιο το προϊόν μπορεί και να μην είναι καλός απορροφητής της ηλιακής ακτινοβολίας.

Ηλιακός ξηραντήρας με γυάλινη οροφή: Ο ηλιακός ξηραντήρας με γυάλινη οροφή είναι παρόμοιος με ένα ηλιακό θερμοκήπιο. Αυτή η συσκευή αποτελείται από δύο παράλληλες σειρές ξήρανσης φτιαγμένες από γαλβανισμένο πλέγμα. Το κεκλιμένο μακρύ γυαλί που βρίσκεται στη συσκευή είναι τοποθετημένο στη κατεύθυνση βορρά-νότου. Στο κάλυμμα υπάρχει ένα χάσμα, έτσι ώστε ο υγρός θερμός αέρας να μπορεί να βγει. Η εσωτερική πλευρά του ξηραντήρα είναι βαμμένη με μαύρο. Τα ανοίγματα είναι στη χαμηλότερη μεριά του τοίχου κάτω από την οροφή γυαλιού, έτσι ώστε ο φρέσκος αέρας να μπορεί να εισαχθεί στο ξηραντήρα για να ελέγξει την εσωτερική ξηρότερη θερμοκρασία. Το προϊόν θερμαίνεται χρησιμοποιώντας την ηλιακή ακτινοβολία που διαπερνά την οροφή γυαλιού και επομένως, αυξάνει την εσωτερική θερμοκρασία. Στις νεφελώδεις ή στις βροχερές εποχές, για να ενισχυθεί το ποσοστό ξήρανσης, χρησιμοποιούνται θερμάστρες αερίου.

Ηλιακοί ξηραντήρες σκηνών: Ο ηλιακός ξηραντήρας σκηνών είναι φτηνός και απλός να κατασκευαστεί και αποτελείται από ένα ξύλινο πλαίσιο σκεπασμένο με κάλυμμα. Τα τρόφιμα για να ξηραθούν είναι τοποθετημένα σε ένα ράφι επάνω από το έδαφος. Οι ξηραντήρες σκηνών παρέχουν την προστασία ενάντια στη βροχή, τα έντομα και τη σκόνη, μπορεί να μειώσουν τους χρόνους ξήρανσης κατά 25%. Έχουν το μειονέκτημα να καταστρέφονται εύκολα από τους ισχυρούς ανέμους.

Ηλιακός ξηραντήρας διάταξης στήριξης: Ο ηλιακός ξηραντήρας διάταξης στήριξης έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως για τη μικρή κλίμακα ξήρανσης τροφίμων. Αποτελείται από ένα ξύλινο κιβώτιο με ένα διαφανές κάλυμμα . Το εσωτερικό είναι βαμμένο μαύρο και τα τρόφιμα είναι σε ένας δίσκο πλέγματος . Ο αέρας εισέρχεται στη συσκευή μέσω των τρυπών. Οι ξηραντήρες τύπου στήριξης επιτυγχάνουν τις υψηλότερες θερμοκρασίες, και έτσι τους πιο σύντομους χρόνους ξήρανσης, από τους ξηραντήρες σκηνών.

Ηλιακός ξηραντήρας έμμεσου τύπου: Το παρακάτω σχέδιο του ηλιακού ξηραντήρα χρησιμοποιεί χωριστό ηλιακό συσσωρευτή που παρέχει το θερμαινόμενο αέρα σε ένα θάλαμο που περιέχει τα τρόφιμα. Αυτό είναι γνωστό ως έμμεσος ηλιακός ξηραντήρας. Οι ξηραντήρες αυτού του τύπου έχουν διάφορα πλεονεκτήματα: τα τρόφιμα δεν εκτίθενται στις άμεσες ακτίνες του ήλιου που μειώνουν την απώλεια χρώματος και βιταμινών. ο συλλέκτης μπορεί να είναι μεγάλος και έτσι δέχεται μεγαλύτερες ποσότητες θερμότητας αέρα οι έμμεσοι ξηραντήρες είναι, εντούτοις, πολύ ακριβοί και σύνθετοι στο κατασκεύασμα.

Ηλιακοί ξηραντήρες τύπου Μc Dowell: Το προφανές πρόβλημα με τους ηλιακούς ξηραντήρες είναι η ανικανότητά τους να εργαστούν όταν υπάρχει ελάχιστο ή κανένα φως του ήλιου. Ο ξηραντήρας MC Dowell προσπαθεί να υπερνικήσει αυτό το πρόβλημα με το συνδυασμό της ηλιακής θερμότητας και της θερμότητας από το ξύλινο κάψιμο σε ένα κιβώτιο πυρκαγιάς. Η θερμότητα από την πυρκαγιά περνά μέσω ενός σωλήνα μετάλλων κάτω από το δίσκο των τροφίμων και βγαίνει μέσω μιας καπνοδόχου.

Μικροί ηλεκτρικοί ξηραντήρες: Οι μικροί ηλεκτρικοί ξηραντήρες, όπως φαίνεται στο σχήμα μπορεί να κατασκευαστούν με κόστος ίσο ή λιγότερο από αυτό των ηλιακών ξηραντήριων που περιγράφονται ανωτέρω. Χαρακτηριστικά, ένας τέτοιος ξηραντήρας αποτελείται από ένα κιβώτιο κοντραπλακέ, με μια πόρτα στην πρόσοψη. Ο θερμαινόμενος αέρας παρέχεται από μια εσωτερική θερμάστρα ανεμιστήρων 2 kw στον οπίσθιο τοίχο βάσεων. Ο αέρας βγαίνει μέσω ενός ανοίγματος στην κορυφή του οπίσθιου τοίχου.

Ηλιακός ξηραντήρας τύπου θερμοκηπίου με συλλέκτη: Ο Fohr ο Arnaud μελέτησαν έναν ηλιακό ξηραντήρα με ένα θερμοκήπιο ως συλλέκτη για την ξήρανση των σταφυλιών. Ο ηλιακός ξηραντήρας αποτελέστηκε από ένα θερμοκήπιο μήκους 50 μ, ως συλλέκτη που συνδέεται μπροστά από την αίθουσα σωρών σταφυλιών. Ο ανεμιστήρας και η πλαστική ταινία αποτελούν έναν αποδοτικό ηλιακό συσσωρευτή, ο οποίος μπορεί να αυξήσει τη θερμοκρασία αέρα περίπου κατά 20οC. Ο θερμαινόμενος αέρας περνά στο θερμοκήπιο μέσω των δίσκων. Το μήκος του υπόστεγου κρατήθηκε σε 2 μ για να αποφευχθεί ο κορεσμός του αέρα εξόδου και για να κρατήσει την κλίση περιεκτικότητας σε ύδωρ των μικρών σταφυλιών. Βρήκαν ότι αυτή η ανακύκλωση του αέρα δεν ήταν οικονομικά βιώσιμη σε αυτόν τον τύπο ξηραντήρα.

B. ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΞΗΡΑΝΣΗ

1. ΑΔΙΑΒΑΤΙΚΟΙ ΞΗΡΑΝΤΗΡΕΣ
Η θερμότητα εξάτμισης παρέχεται από ρεύμα αέρα το οποίο απάγει συγχρόνως την εξατμιζόμενη υγρασία. Κατά την περίοδο του σταθερού ρυθμού ξήρανσης η θερμοκρασία του τροφίμου παραμένει κατά προσέγγιση ίση με τη θερμοκρασία υγρού θερμομέτρου.

ΞΗΡΑΝΤΗΡΕΣ ΜΕ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΑΕΡΑ

Θάλαμοι ξήρανσης: Οι θάλαμοι ξήρανσης χρησιμοποιούνται για την ξήρανση τροφίμων σε στερεά μορφή τα οποία απλώνονται σε λεπτή στρώση σε δίσκους που τοποθετούνται σε ράφια διατεταγμένα κατακόρυφα μέσα στο θάλαμο. Η ξήρανση γίνεται με ρεύμα θερμού αέρα που διοχετεύεται ανάμεσα στους δίσκους παράλληλα με την επιφάνεια του τροφίμου ή κάθετα προς αυτή. Το κύριο πρόβλημα σε αυτούς τους ξηραντήρες είναι η ανομοιόμορφη ξήρανση του προϊόντος λόγω ανομοιόμορφης ροής του αέρα δια μέσου αυτού και διαφορετικής υγρασίας του αέρα που έρχεται αρχικά σε επαφή με το τρόφιμο με τον αέρα στην έξοδο από τους δίσκους. Το πρόβλημα αντιμετωπίζεται με περιστροφή των δίσκων ή αναστροφή του ρεύματος του αέρα. Η ταχύτητα του αέρα κυμαίνεται μεταξύ 2.5 και 5 m/s.

Σήραγγες ξήρανσης: Αποτελούν μια επέκταση των θαλάμων ξήρανσης σε μεγαλύτερη κλίμακα. Το τρόφιμο απλώνεται πάλι σε λεπτή στρώση σε δίσκους οι οποίοι τοποθετούνται σε ράφια οχημάτων που έχουν τη δυνατότητα να μετακινούνται μέσα στη σήραγγα. Η λειτουργία μπορεί να είναι συνεχής ή ασυνεχής. Σε συνεχή λειτουργία το ρεύμα αέρα διοχετεύεται σε ομορροή ή σε αντιρροή ως προς την κίνηση των οχημάτων και μέρος αυτού συχνά ανακυκλώνεται. Το πρόβλημα της ανομοιόμορφης ξήρανσης του προϊόντος αντιμετωπίζεται με ομοιόμορφη κατανομή ταχυτήτων του αέρα δια μέσου της σήραγγας. Ο χρόνος ξήρανσης υπολογίζεται αντίστοιχα με τους θαλάμους ξήρανσης.

Ξηραντήρες με μεταφορική ταινία: Σε αυτούς τους ξηραντήρες το προϊόν μεταφέρεται συνεχώς επάνω σε οριζόντια μεταφορική ταινία μέσα στον ξηραντήρα όπου έρχεται σε επαφή με ρεύμα θερμού αέρα. Η μεταφορική ταινία είναι διάτρητη και ο αέρας διαβιβάζεται δια μέσου των οπών κάθετα προς το στρώμα του ξηραινόμενου προϊόντος. Η είσοδος του αέρα μπορεί να γίνεται σε ένα ή σε περισσότερα σημεία του ξηραντήρα. Στη δεύτερη περίπτωση οι ιδιότητες του αέρα που διοχετεύεται στις διάφορες θέσεις κατά μήκος της ταινίας μπορούν να ποικίλουν ώστε να εξασφαλίζονται οι επιθυμητές συνθήκες έκθεσης του προϊόντος. Η βασική διαφορά με τους προηγούμενους ξηραντήρες είναι ότι η μετακίνηση του προϊόντος προκαλεί ανακίνηση των τεμαχιδίων ή σωματιδίων αυτού διευκολύνοντας έτσι την ξήρανση.

ΞΗΡΑΝΤΗΡΕΣ ΜΕ ΑΙΩΡΗΣΗ ΣΤΑΓΟΝΙΔΙΩΝ

Ξηραντήρες με ψεκασμό: Η διεργασία ξήρανσης με την καλύτερη εφαρμογή σε υγρά τρόφιμα είναι η ξήρανση με ψεκασμό (spray drying). Το υγρό διασκορπίζεται σε μικρά σταγονίδια τα οποία ξηραίνονται σε ρεύμα θερμού αέρα. Στα βασικά πλεονεκτήματα αυτού του τύπου ξήρανσης περιλαμβάνεται ο μικρός χρόνος παραμονής στον ξηραντήρα και η διατήρηση του τροφίμου σε θερμοκρασία όχι ψηλότερη από την θερμοκρασία υγρού θερμομέτρου του αέρα ξήρανσης που εξασφαλίζει εξαιρετικά ποιοτικά χαρακτηριστικά των ξηρών προϊόντων. Οι ξηραντήρες με ψεκασμό είναι διαφόρων τύπων όσον αφορά στη ροή του αέρα σε σχέση με τα σταγονίδια του τροφίμου. Στον τύπο που λειτουργεί με αντιρροή του αέρα ως προς τα σταγονίδια, ο διασκορπισμός του υγρού γίνεται κοντά στην οροφή του ξηραντήρα και τα σταγονίδια πέφτουν προς τα κάτω, ενώ ο αέρας διαβιβάζεται από τον πυθμένα προς τα πάνω και απομακρύνεται από την οροφή. Το ξηρό προϊόν απομακρύνεται από τον πυθμένα. Ο εισερχόμενος αέρας που είναι σε σχετικά υψηλή θερμοκρασία έρχεται απ’ ευθείας σε επαφή με το ξηρό ή σχεδόν ξηρό προϊόν αυξάνοντας έτσι τη θερμοκρασία του. Επομένως ο ξηραντήρας αυτού του τύπου δεν ενδείκνυται για προϊόντα ευαίσθητα στη θερμοκρασία.

Ξηραντήρες πνευματικής μεταφοράς: Χρησιμοποιούνται για τρόφιμα σε μορφή κόκκων, νιφάδων ή σκόνης που μπορούν να μεταφερθούν σε ρεύμα θερμού αέρα. Το ρεύμα αέρα κινείται με υψηλή ταχύτητα (10-30 m/s) και οι χρόνοι παραμονής του τροφίμου στον ξηραντήρα είναι της τάξης 1-10 s. Σε πολύ μικρούς χρόνους παραμονής μπορεί να χρησιμοποιηθεί αέρας μέχρι και 1100 °C. Αυτοί οι ξηραντήρες είναι κατάλληλοι για τρόφιμα που η αρχική υγρασία τους δεν υπερβαίνει το 80 % επί υγρής βάσης και όταν το μεγαλύτερο μέρος της υγρασίας που πρόκειται να απομακρυνθεί απομακρύνεται με σταθερό ρυθμό ξήρανσης.

Ξηραντήρες ρευστοστερεάς κλίνης: Χρησιμοποιούνται για παρόμοια τρόφιμα όπως και οι ξηραντήρες πνευματικής μεταφοράς και επιτυγχάνεται πολύ καλή επαφή των σωματιδίων και του αέρα όπως σε εκείνους. Ο αέρας διαβιβάζεται μέσω κλίνης σωματιδίων σε αρκετά μεγάλη ταχύτητα ώστε να διατηρήσει τα σωματίδια σε αιώρηση. Η ταχύτητα εξαρτάται από το μέγεθος των σωματιδίων και την πυκνότητά τους αλλά συνήθεις τιμές είναι μεταξύ 0.05 και 0.75 m/s. Για μεγαλύτερα ή πυκνότερα σωματίδια που δύσκολα ρευστοποιούνται χρησιμοποιείται συμπληρωματική ανακίνηση του ιμάντα μεταφοράς αυτών. Με τη ρευστοποίηση επιτυγχάνεται ομοιόμορφη ξήρανση και οι συντελεστές μεταφοράς θερμότητας αέρα/σωματιδίων είναι της τάξης των 250 W/m2 K. Οι ξηραντήρες αυτοί είναι συνεχούς ή ασυνεχούς λειτουργίας.

2. ΜΗ ΑΔΙΑΒΑΤΙΚΟΙ ΞΗΡΑΝΤΗΡΕΣ
Στους μη αδιαβατικούς ξηραντήρες η θερμότητα παρέχεται στο προϊόν με ακτινοβολία ή με αγωγή μέσω επαφής με μία επιφάνεια. Η θερμοκρασία της επιφάνειας του προϊόντος που βρίσκεται σε επαφή με την πηγή θερμότητας αυξάνει και οι υδρατμοί απομακρύνονται με κενό ή με κάποιο αέριο.

Ξηραντήρες τυμπάνου: Αποτελούνται από τύμπανο που περιστρέφεται περί οριζόντιο άξονα και χρησιμοποιούνται για τρόφιμα σε υγρή κατάσταση. Το τύμπανο θερμαίνεται εσωτερικά με ατμό και το υγρό τρόφιμο κατανέμεται σε λεπτό στρώμα στην εξωτερική επιφάνεια όπου και κολλά καθώς ξηραίνεται. Το ξηρό τρόφιμο απομακρύνεται με μαχαίρια. Η θερμότητα για την ξήρανση μεταφέρεται με αγωγή από την επιφάνεια του κυλίνδρου προς το τρόφιμο. Υπάρχουν δύο τύποι ξηραντήρων τυμπάνου με μονό και διπλό τύμπανο. Στους ξηραντήρες διπλού τυμπάνου οι κύλινδροι περιστρέφονται σε αντίθετη φορά και το μεταξύ τους διάκενο ρυθμίζεται ώστε να αντιστοιχεί στο διπλάσιο του επιθυμητού πάχους του στρώματος του υγρού. Η τροφοδοσία του προς ξήρανση τροφίμου γίνεται υπεράνω των κυλίνδρων ή σε ανοικτό δοχείο στο οποίο εμβαπτίζονται οι κύλινδροι.

Ξήρανση υπό κατάψυξη: Η ξήρανση υπό κατάψυξη (freeze drying) γίνεται με εξάχνωση του πάγου από ένα ήδη κατεψυγμένο προϊόν. Η μέθοδος ονομάζεται και λυοφιλίωση (lyophilization) επειδή τα παραγόμενα ξηρά προϊόντα είναι ιδιαίτερα λυόφιλα, δηλ. απορροφούν εύκολα το νερό. Το προφανές πλεονέκτημα, για την ποιότητα του τροφίμου, της ξήρανσης με κατάψυξη είναι ότι πραγματοποιείται σε χαμηλές θερμοκρασίες, ενώ και η δομή του προϊόντος διατηρείται καλύτερα με αυτή τη μέθοδο. Η διεργασία πραγματοποιείται με αρχική κατάψυξη του προς ξήρανση προϊόντος και στη συνέχεια προσφέρει θερμότητα στις επιφάνειες αυτού υπό μειωμένη πίεση που οδηγεί σε εξάχνωση του πάγου. Το σχήμα 9.12 δίνει την τάση ατμών υπεράνω του πάγου για διάφορες θερμοκρασίες κάτω του σημείου πήξης του νερού. Η ξήρανση με κατάψυξη μπορεί να πραγματοποιηθεί σε τιμές απόλυτης πίεσης στο θάλαμο ξήρανσης κάτω των 620 Pa.

Λοιποί ξηραντήρες
Εκτός των όσων αναφέρθηκαν στα τρόφιμα χρησιμοποιούνται σπανιότερα και άλλοι τύποι ξηραντήρων. Ένας από αυτούς είναι ο περιστροφικός ξηραντήρας που αποτελείται από περιστρεφόμενο κεκλιμένο κύλινδρο μέσα στον οποίο μεταφέρεται το προς ξήρανση προϊόν και ο αέρας διαβιβάζεται δια μέσου ανοιγμάτων του κυλίνδρου. Άλλοι τύποι είναι ξηραντήρες κενού με ράφια ή μεταφορική ταινία στους οποίους η ξήρανση μπορεί να γίνει και με αφρισμό του προϊόντος, όταν πρόκειται για τρόφιμο το οποίο έχει την τάση αφρισμού υπό κενό.

ΣΗΜΑΝΤΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟΣ ΑΠΟΞΗΡΑΝΣΗΣ
Όπως αναφέρεται και πιο πάνω η Λυοφιλοποίηση (Κρυοξήρανση) είναι μέθοδος ξήρανσης που επιβάλλεται να αναλυθεί περισσότερο λόγω των πλεονεκτημάτων της μεθόδου. Ο αρχαίος πληθυσμός των Ίνκας στο Περού γνώριζε ότι η κρυοξήρανση των τροφίμων λειτουργούσε καλά. Οι πατάτες και άλλες καλλιέργειες που αποθηκεύονταν στο βουνό σε ύψος πάνω από το Machu Picchu διατηρούνταν περισσότερο από άλλα τρόφιμα και ήταν ελαφρά έτσι, μεταφέρονταν εύκολα. Οι Ινδιάνοι χρησιμοποιούσαν το κλίμα του βουνού – θερμοκρασίες που κατά τη διάρκεια της νύχτας έπεφταν κάτω από το μηδέν και τη χαμηλή πίεση του αέρα στα μεγάλα υψόμετρα για να παγώνουν τα τρόφιμα και να εξατμίζουν αργά τον πάγο και το νερό από το εσωτερικό των τροφίμων.
Η επεξεργασία περιλαμβάνει 4 στάδια: 1) Κατάψυξη, ώστε να δημιουργηθούν οι συνθήκες για ξήρανση σε χαμηλή θερμοκρασία, 2) Αντλία κενού για να επιτυγχάνεται η εξάτμιση του παγωμένου νερού/διαλύτη χωρίς να περνά από την υγρή φάση, π.χ. εξάχνωση, 3) Εφαρμογή θερμότητας για να επιταχυνθεί η εξάχνωση, 4) Συμπύκνωση του εξατμισμένου διαλύτη από τον θάλαμο κενού με τη μετατροπή του ξανά σε στερεό.

Εφαρμόζεται για την παρασκευή φαρμακευτικών ουσιών (πλάσμα αίματος, εμβόλια, ορούς κ.ά.), αλλά και πολλά φάρμακα στη βιομηχανία τροφίμων γιατί αφενός τα προϊόντα μπορούν να διατηρηθούν για μεγάλο χρονικό διάστημα, μια και έχει απομακρυνθεί σε ποσοστό μέχρι και 98% η υγρασία και έχει περιοριστεί πολύ η μικροβιακή αλλοίωση, αλλά αφετέρου και γιατί περιορίζεται έτσι το βάρος και ο όγκος του προϊόντος. Είναι προφανές ότι σε περίπτωση υγρών προϊόντων, συμφέρει από άποψη κόστους να αποθηκεύεται και να μεταφέρεται αποξηραμένο υλικό, το οποίο ανακτά την αρχική του μορφή με προσθήκη νερού στον τόπο προορισμού και κατανάλωσής του. Η κρυοξήρανση τροφίμων έχει δώσει επίσης λύση στο πρόβλημα του περιορισμού όγκου και βάρους για τις τροφές των αστροναυτών. Ένα από τα πιο γνωστά και διαδεδομένα προϊόντα, που παράγονται με κρυοξήρανση, είναι ο «στιγμιαίος» καφές. Η κρυοξήρανση εφαρμόζεται στη συντήρηση ολόκληρων οργανισμών, όπως για παράδειγμα μικροβίων, ενζύμων, πρωτόζωων, βακτηριδίων κ.ά., αλλά και για μεγαλύτερα ζώα που προορίζονται για μουσειακά εκθέματα, για τα οποία είναι απαραίτητο να διατηρηθεί όχι μόνο ο ιστός αλλά και η εμφάνιση του ζώου.

Για το καλύτερο θεμιτό αποτέλεσμα στην αποξήρανση των βοτάνων, χωρίς να αλλοιωθούν τα θρεπτικά συστατικά και οι βιταμίνες, αλλά και χωρίς να τα εμπλουτίσετε με βλαβερές ουσίες εξαιτίας της διαδικασίας, είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείτε την σύγχρονη τεχνολογία. Όταν λέμε σύγχρονη τεχνολογία μιλάμε για τις οικιακές συσκευές της Tribest, η οποία προπορεύεται στα συστήματα αποξήρανσης λόγο τον λεπτομερών ρυθμίσεων που προσφέρουν οι συσκευές τις. Στα θέματα οικιακής αποξήρανσης πρώτος είναι ο  SEDONA EXPRESS ένας αποξηραντής ο οποίος δε θα αφήσει να ξεφύγει ούτε ένα θρεπτικό στοιχείο. Είναι πλήρως εξοπλισμένος, αλλά και συμπαγής, επιτρέποντάς σας να αποξηράνετε χωρίς να ανησυχείτε για την κατάληψη μεγάλου χώρου στον πάγκο της κουζίνας σας και θα τον βρείτε στην χαμηλότερη τιμή της αγοράς μόνο  στο ηλεκτρονικό μας κατάστημα V for vegan.

Πηγή: ellinikabaharika.gr