أنواع المجففات الصناعية
1- مجففات الإنفاق Tunnel Driers
2- مجففات الحزام الناقل Conveyer Driers
3- مجففات المقصورات Cabinet Driers
4- المجففات الأسطوانية Drum Driers
5- المجففات الرذاذية Spray Driers
و بالنسبة للتمور أفضل المجففات الصناعية لها هي مجففات الأنفاق و مجففات الحزام الناقل و المقصورات .
مجفف الأنفاق :
يعتمد التجفيف في مجفف الأنفاق على مرور التمور في عربات محملة بالصواني من أحد أطراف النفق وبسرعة مناسبة حيث تتعرض التمور داخل النفق إلى هواء التجفيف ( هواء ساخن ) مسيطر عليه بمراوح خاصة تمرر الهواء الساخن على التمور ولمجفف الأنفاق أنظمة حركة للهواء الساخن داخل النفق فمنها النظام الموازي ومنها النظام العكسي ومنها النظام الوسطي لإمرار الهواء من وسط النفق وتوزيعه باتجاهين لذا يخرج التمر من الطرف الآخر كامل التجفيف ومجفف الأنفاق يتراوح طوله ما بين 20 – 30 قدم و أرتفاعة 5 أقدام وعرضه 3 أقدام .
مجفف الحزام الناقل Conveyor Dries :
وهذا النظام يعتمد على وضع التمور على حزام ناقل الذي يسير داخل غرفة التجفيف بحيث تتعرض التمور إلى الهواء الساخن طيلة حركته المتعاكسة بحيث تخرج التمور من الطرف الآخر جافة .
مزايا الحفظ بالتجفيف الصناعي
1- السيطرة على عملية التجفيف
2- تأمين أفضل ظروف التجفيف من حرارة و رطوبة نسبية ، حركة هواء .
3- اختزال الزمن.
4- السرعة في التجفيف .
5- السرعة في حركة العربات .
6- اختزال التلوث بكافة أنواعه .
7- إنتاجية نمطية مستمرة .
8- يحتاج إلى مساحات أقل وعدد اقل من الصواني .
9- يمكن إجراء التجفيف الصناعي في أي وقت من أوقات اليوم و السنة
10- التمور المجففه صناعيا ً أقرب إلى التمور الطازجة
مساوئ التجفيف الصناعي
1- كلف عالية للمجفف
2- كلف عالية للتشغيل
3- لا يمكن الحصول على نتائج مثل التجفيف الشمسي.
العوامل المهمة في التجفيف
1- السيطرة على الرطوبة النسبية :
أن السيطرة على الرطوبة النسبية في عملية التجفيف وتنظيمها داخل المجفف آمر مهم وبدون آخلال هي مساهمة كبيرة في سرعة التجفيف ، حيث ان عملية التبخر يجب السيطرة عليها عندما تبدا التمور بالسخونة لذا يجب أن يكون الهواء المستخدم يحتوي على بعض الرطوبة وبنسبة أقل من 40 % .
2- سرعة الهواء :
عامل مهم آخر في عملية التجفيف وعموما ً المستخدم في المجففات هي سرعة هواء المجفف ما بين 180 – 220 متر / دقيقة أما إذا كان بحدود 300 متر / دقيقة فأنه يكون غير أقتصادي لانه يحتاج إلى قوة اكبر Power وعموما ً فأن السرعة تبدأ من 10 إلى 70 متر / دقيقة ومن ثم تزداد إلى 140 متر / دقيقة .
3- حرارة الهواء :
أن الأساس في استخدام الحرارة هو لأجل تبخر الماء الزائد من التمور لذا فأن استخدام درجة حرارة 60 م ممكن أن يحملنا خمس مرات أكثر من حرارة الهواء عند 32 م لذا فأن نوعية الفاكهة تتحكم بدرجة الحرارة المطلوبة للتجفيف و الجدول التالي يوضح ذلك .
نوعية الفاكهة الحرارة القصوى
دراق 55 م
مشمش 65 م
تمر 55 م
تفاح 65 م
عنب 65 م
أجاص 55 م
لفاكهة كغم / م2 درجة الحرارة cْ الزمن الرطوبة
التفاح – شرائح 10 75 – 55 5 – 6 ساعات 20 %
الدراق – إنصاف 10 70 – 60 10 – 15 ساعة 15 – 20 %
الكرز 10 70 – 55 6 – 8 ساعات 12 – 15 %
التمور / قطع 15 60 – 55 12 ساعة 15 %
4- نوعية التمر وحجمه المراد تجفيفه حيث لكل مادة ظروفها الخاصة بالتجفيف
5- حمولة الصواني حيث أن حمولة الصواني تتناسب عكسيا ً مع سرعة التجفيف
لماذا التجفيف الصناعي ؟
يمكن تلافي عيوب التجفيف الشمسي بالتجفيف الصناعي لأنه يحقق الأمان للتمور أكثر من التجفيف الشمسي ولكنه برغم انه مكلف اقتصاديا وعموما ً بعد تجفيف التمور يجب أن نحسب نسبة الانكماش في التمور بحيث توزن الكمية قبل دخولها إلى المصنع وبعد خروجها و الفرق يعني نسبة الفقد في كمية التمور قبل وبعد عملية التجفيف .
أما نسبة التشرب أي نسبة الماء التي تتشربه التمور بعد عملية التجفيف و الخزن
القيمة الغذائية للتمور المجففة
محتوى الطاقة
سعر حراري بروتين غرام دهون غرام
التمور المجففة 233 2.4 0.4
التمور نصف مجففة 156 1.2 0.3
رطب 78 1.00 0.4
بدون نوى 274 2.5 0.5
تعبئة وخزن التمور المجففة
بعد عملية التجفيف توضع التمور في أوعية من خوص النخيل أو في صناديق خشبية أو بلاستيكية معقمة لمنع النشاط المجهري وتوضع في المخازن المبردة أو الجافة ( درجة حرارة 7 – 12 م ْ ) ورطوبة نسبية 55 – 60 % و المكان يفضل أن يكون نظيف وجيد التهوية وقد تستعمل بعض المواد الكيميائية لأجل امتصاص الرطوبة الزائدة مثل أوكسيد الكالسيوم ويفضل تعقيمها بالمثيل برومايد أو رابع كلوريد الكاربون أو بالفوسفوتوكسين .
عملية استرجاع التمور المجففة ( الترطيب )
تعتمد عملية استرجاع التمور المجففة على محتوى الرطوبي للتمور المجففة أولا ً وتتم عملية استرجاع ( الترطيب ) للتمور على الشكل التالي
1) الترطيب بالأحزمة الناقلة
أن عملية الترطيب بألا حزمة الناقلة يضمن وضع التمور على حزام ناقل متحرك في وسط جو بخاري لفترة زمنية محسوبة تعتمد على كمية التمور وعلى كمية الرطوبة التي تحتاجها هذه التمور
2) الترطيب بالغرف
يتم وضع التمور في صناديق بلاستيكية في غرف خاصة تحتوي على مصدر بخاري موزع على جميع جهات الغرفة بحيث يتم توجيه جرعات من البخار على التمور واسترجاع بعض الرطوبة ومن ثم تهويتها وتعبئتها كتمور طازجة .
تأثير عملية التجفيف على عوامل الفساد
1) تأثير التجفيف على الأحياء المجهرية
أن الغاية من عملية التجفيف هو خفض المحتوى الرطوبي للتمور والذي بدوره يحد من نمو الأحياء المجهرية ( بكتيريا ، فطريات ، خميرة ) حيث أن نمو هذه الأحياء يعتمد على فعالية النشاط المائي لنموه وتركيبتها ومقدرتها على امتصاص الماء وعموما ً فأن الفطريات تنمو في نشاط مائي aw أقل من الخمائر وهذه بدورها تنمو في نشاط مائي aw أقل من البكتيريا ولذلك فأن الفطريات تعتبر من أهم الأحياء المجهرية المفسدة .
2-تأثير التجفيف على التفاعلات الكيميائية
أن عملية التجفيف للتمور تحتاج إلى درجات حرارة لإزالة الرطوبة و أن ارتفاع درجة الحرارة تنشط التفاعلات الكيميائية للتمرة ومن أهم هذه التفاعلات .
1- تفاعل ميلا رد ( وهو التفاعل ما بين مجموعة الالدهيد والكيتون في السكر ومجموعة الآمين في الحوامض الأمينية ) و التي تنشأ بذلك ظاهرة الادكتان للتمور ( اللون البني الغامق – الاسود ) وهي ظاهرة غير مرغوب بها .
2- أن زيادة درجة الحرارة وتواجد الرطوبة يساعد في نشاط وعمل انزيم البولي فينول أو كسيد ير و الذي يساهم أيضا ً في أدكنان لون التمور بحيث تصبح غير مرغوبة .
3)تأثير التجفيف على الأنزيمات
أن عملية التجفيف عموما ً تخفض فاعلية نشاط الأنزيمات بانخفاض نسبة الرطوبة في التمر وتعتبر الحرارة الجافة أقل فاعلية في قتل الأنزيمات من الحرارة الرطبة وعموما ً فالتمور تحتوي على لإنزيمات التالية :
1- أنزيم البولي فينول أوكسيديز
2- أنزيم دي كاليكترونيز
3- انزيم السليلوليز
4- انزيم البكتينيز
5- انزيم الانفرتيز
وكل هذه الأنزيمات قد تنشط أثناء عملية التجفيف على درجة أقل من 70 م .
التجفيف و الفقد في مكونات التمور الغذائية
أن عملية التجفيف تؤدي إلى إزالة الجزء الحر من الماء في التمور مما يؤدي إلى زيادة تركيز المواد الغذائية في التمر لذا يزداد تبعا ً لذلك تركيز المواد الكربوهيدراتية مع زيادة طفيفة للبروتينات و الدهون لأن كمياتها أساسا ً قليلة كما أن الزيادة ايضا ً ستكون للاملاح المعدنية أن عملية التجفيف عموما ً تسبب فقدان كميات كبيرة من المواد التالية
.
1- الكاروتين في التمور لا يتأثر بعملية التجفيف .
2- فيتامين C في التمور لا يتأثر إلا قليلا ً بعملية التجفيف .
3- الحوامض الامينيه في التمور تتأثر قليلا ً في عملية التجفيف
أنظمة عملية التجفيف
1) نظام الدفعة Batch System .
2) النظام المستمر Continues System
مشاكل لتجفيف بصورة عامة
الرطوبة في المنتج بعد التجفيف 1) ترك التمور المجففة لفترة طويلة بعد تبريدها بدون خزن بحيث تتشرب بعض الرطوبة من الجو لانها محبة للماء
2) عملية التجفيف غير كفاءة
عفن في التمور بعد التجفيف 1) عدم فحص رطوبة التمر بأستمرار و خلال فترة أسبوع
2) عملية التعبئة و الخزن غير جيدة
البقع السوداء 1) التجفيف في درجات حرارة عالية
2) عملية التجفيف قد تعدت فترتها
تواجد حشرات 1) التجفيف في الحقل مما يسبب التلوث بالحشرات
2) عدم تنظيف وتعقيم مكان التجفيف
فساد التمور المجففة
1) الجفاف السطحي : وهو تصلب الطبقة الخارجية و أحتراقها مع بقاء الجزء اللحمي الداخلي محتفضا ً برطوبته مما يعرضها للتلوث الميكروبي ويحدث هذا نتيجة خلل في أنتقال الرطوبة من داخل الثمرة إلى سطحها وذلك بسبب حجم التمر ، أنخفاض الرطوبة النسبية في هواء التجفيف ، أرتفاع درجة حرارة التجفيف .
2) الأصابة بالاحياء المجهرية : إذا كانت رطوبة التمر عالية بعد التجفيف فأنها تكون عرضة للتلوث بالأحياء المجهرية خصوصا ً الخمائر ، البكتيريا ، الأعفان ، لذا يفضل السيطرة على رطوبة التمر و نظافة و تعقيم المخازن .
3) الأصابة الحشرية هو عدم الأعتناء بنظافة المخازن وتعقيمها .
أمثلة حسابية عن التجفيف
عينة من التمور الطازجة تحتوي على سكريات نسبتها 50 % جففت في فرن كهربائي تحت ضغط 100 سم زئبق فأصبحت النسبة المئوية للسكريات 65 % أحسب نسبة الرطوبة في التمر الطازج .
وزن التمر الطازج = وزن السكر في التمر الجاف
وزن التمر الجاف وزن السكر في التمر الطازج
نفرض أن نسبة الرطوبة في التمر الطازج = س
100 = 65
100 - س 50
6500 - 65 س = 5000
6500 – 5000 = 65 س
1500 = 65 س
س = 23 % نسبة الرطوبة في التمر الطازج
س : ما هي نسبة الرطوبة الواجب تبخيرها من التمور الطازجة نسبة الرطوبة فيها 40 % للوصول إلى نسبة الرطوبة 22 % .
نسبة التجفيف = ( س + 1 )
ص + 1
= 40 ÷ 20 + 1
22 X 78 + 1
3 = 1.28
س : عينة من التمر وزنها 500 غم قدرت فيها نسبة الرطوبة فكانت 15 % تركت للتتشرب الحد الأقصى من الماء فكان وزنها بعد التشرب 750 غم أحسب نسبة التشرب ، نسبة الرطوبة في التمر بعد التشرب .
1) نسبة التشرب = وزن المادة بعد التشرب
وزن المادة قبل التشرب
= 750 = 1.5 : 1
500
أي ان كل وزن من المادة المجففة يصبح 1.5 وزن بعد التشرب .
2) حساب نسبة الرطوبة
وزن الرطوبة في 500 غم من التمر = 500 X 15 = 75 غم
100
الزيادة في وزن المادة بعد التشرب = 750 – 500 = 250
وهو وزن الماء التي تشربتها التمور
إذا مجموع وزن الماء في التمر بعد التشرب = 75 + 250 = 325 غم
نسبة الرطوبة = 325 X 100 = 43.3 %
750
مثال :
تمور تفقد 5 % من وزنها بعد عملية الغسيل و نسبة التجفيف هي 15 : 1 فما هي كمية المادة الخام التي تلزم لإنتاج 100 طن من التمور المجففة .
نسبة التجفيف = كمية المادة الداخلة في التجفيف
كمية المادة الناتجة بعد التجفيف
15 = س
1 100
س = 100 X 15 = 1500 طن
بما أن نسبة الفقد 5 % بالغسيل
إذن كل 1500 طن تمثل 95
إذن س تمثل 100 %
س = 100 X 1500 = 1578.9
9