مبانی نظری و مهندسی فرآیند حرارت دهی مادون قرمز در مواد غذایی

حرارت دهی مادون قرمز به عنوان یک فناوری نوین در فرآوری حرارتی مواد غذایی، جایگزینی کارآمد و موثر برای روش های سنتی انتقال حرارت نظیر هدایت و جابه جایی محسوب می شود. این روش با بهره گیری از امواج الکترومغناطیسی در محدوده طیفی مادون قرمز، امکان انتقال مستقیم و سریع انرژی به سطح و عمق محصولات غذایی را فراهم می سازد، بدون آن که نیاز به واسطه هایی مانند هوا یا تماس مستقیم باشد. بر اساس طول موج تابش، این امواج در سه ناحیه نزدیک، متوسط و دور طبقه بندی می شوند که هرکدام دارای ویژگی های متفاوتی از نظر قدرت نفوذ، الگوی جذب و تاثیر حرارتی بر محصول هستند. در مهندسی فرآیند و طراحی سیستم های گرمایشی مبتنی بر این فناوری، عوامل متعددی نظیر نوع ساطع کننده، دمای کاری، ساختار فیزیکی محصول، ترکیب شیمیایی سطح و تطابق طیف نشری منبع با طیف جذبی ماده موردنظر حائز اهمیت است. این فناوری کاربردهای گسترده ای در فرآیندهای صنعتی مواد غذایی از جمله خشک کردن، بلانچینگ، پاستوریزاسیون، استریلیزاسیون و انجمادزدایی دارد و به دلیل کاهش زمان فرآیند، کاهش مصرف انرژی، یکنواختی حرارت دهی و حفظ کیفیت محصول، مورد توجه روزافزون صنایع غذایی قرار گرفته است. مبانی نظری این فرآیندها بر اساس اصول فیزیکی تابش همچون قوانین پلانک، وین و استفان-بولتزمن تحلیل پذیر است. از دیگر مزایای مهم این سیستم ها می توان به کنترل پذیری بالا، واکنش حرارتی سریع، عدم آلودگی زیست محیطی و قابلیت اتوماسیون پیشرفته اشاره کرد. با توجه به افزایش نیاز به فرآیندهای حرارتی پایدار و کم مصرف، گرمایش مادون قرمز یکی از مهمترین روش ها در توسعه فناوری های نوین صنایع غذایی به شمار می آید.

کلیدواژه ها:

حرارت دهی مادون قرمز ، مهندسی فرآیند ، کاهش مصرف انرژی ، کیفیت محصول ، صنایع غذایی