بهینه سازی مصرف انرژی در فرآوری میوه ها با استفاده از بازیابی حرارت در خشک کن های صنعتی

خشک کردن صنعتی میوه ها یکی از انرژی برترین عملیات واحد در صنایع غذایی و کشاورزی است که علاوه بر هزینه های بالای سوخت و برق می تواند بر ویژگی های کیفی محصول نیز اثر منفی بگذارد (Smith & Brown, ۲۰۲۱). استفاده از سیستم های بازیابی حرارت مستقیم به عنوان یک راهکار عملی برای کاهش اتلاف حرارت، افزایش راندمان حرارتی و بهبود پایداری فرآیند، در خشک کن های صنعتی مورد توجه قرار گرفته است (Zhang et al, ۲۰۲۰). این پژوهش با هدف ارزیابی اثر نصب سیستم بازیاب حرارتی مستقیم بر پارامترهای انرژی، عملکرد خشک کردن و شاخص های کیفی دو میوه حساس به حرارت یعنی سیب و هلو انجام شد (Karimi & Hosseini, ۲۰۱۹). در این مطالعه تغییرات مصرف انرژی، زمان خشک کردن، افت وزن، یکنواختی بافت، حفظ رنگدانه ها، رطوبت نهایی و بازده تولید قبل و بعد از نصب بازیاب حرارتی بررسی و تحلیل گردید (Li et al, ۲۰۲۲). نتایج نشان داد که بازیابی حرارت مستقیم موجب کاهش ۲۳-۲۵ درصد در مصرف انرژی، کاهش ۱۰-۱۵ درصد در زمان خشک کردن، افزایش ۳۲ درصدی بازده محصول و کاهش نوسانات دمایی در جریان هوای ورودی خشک کن شد (Zhang et al., ۲۰۲۳; Energy Drying Systems, ۲۰۲۰). همچنین تثبیت دمای هوای ورودی باعث کاهش تنش حرارتی، کاهش قهوه ای شدن سطحی و حفظ بهتر ترکیبات حساس به دما از جمله فلاونوئیدها، کاروتنوئیدها و ترکیبات آروماتیک گردید که در نهایت موجب بهبود یکنواختی رنگ و بافت در هر دو محصول شد (Food Color Science, ۲۰۲۳; Rahimi et al, ۲۰۲۲). تحلیل های اقتصادی بیانگر کاهش حدود ۳.۵ تا ۴.۵ میلیون تومان در هزینه انرژی سالانه، بازگشت سرمایه ۱۸ تا ۲۴ ماهه و کاهش ۵-۱۲ درصد انتشار CO۲ ناشی از کاهش نیاز به تولید حرارت جدید در سیستم بود (Smith, ۲۰۲۱; Green Tech).

کلیدواژه ها:

بهینه سازی ، انرژی خشک کن صنعتی ، بازیابی حرارت ، بهره وری انرژی ، صنایع غذایی