خشک کن زرشک، راه حلی صنعتی یک مشکل سنتی

در مقاله های قبلی به معرفی روش های سنتی خشک کردن زرشک پرداختیم و بیان کردیم که محصول این روش ها با استاندارد های جهانی ایمنی مصرف کننده فاصله داشته و محصول را مستعد انواع آلودگی های فیزیکی و شیمیایی می کند. در این مقاله سعی خواهیم کرد به کلیه سوالاتی که ممکن است برای یک باغدار زرشک در مورد خرید یا سفارش یک خشک کن زرشک بوجود آید پاسخ دهیم.

زنجیره ارزش زرشک بی دانه قرمز

زنجیره ارزش زرشک بی دانه قرمز ایران چالش های متعددی دارد و این چالش ها در کلیه حلقه های این زنجیره وجود دارد. در حلقه تولید نقش دانش فنی بسیار کمرنگ است و این امر بهره وری را در تولید کاهش می دهد و هزینه تمام شده محصول را افزایش می یابد. برداشت و حمل و نقل نیز از مکانیزاسیون بی بهره اند و شیوه های موجود بسیار بر کیفیت محصول اثر منفی می گذارند. در بخش فرآوری اولیه تکنولوژی حضور ندارد و سیستم همان روش سنتی با کمی بهبود است. در بخش بسته بندی به دلیل نبود تلاش های بازاریابی موثر، بازار محصول توسعه نیافته و لذا از سوی واحد های بسته بندی کششی برای توسعه بسته بندی های جدید، جذاب و مشتری پسند وجود ندارد. در بخش فروش هم به تناسب دیگر بخش ها زیرساخت های لازم توسعه نیافته است. آنچه بیش از هر مساله در این زنجیره ها اهمیت دارد، نبود اطلاعات و مشخصات برای محصول زرشک است، به این معنی که این محصول بصورت خام یا فرآورده های آن برای مصرف کننده بسیار ناشناخته است. محتوای مناسب می تواند ابزار بازاریابی در دست متخصصان این امر باشد.

مرحله خشک کردن زرشک، بر اساس شکل بالا در حلقه سوم جای می گیرد و به نوعی از پیش نیاز های بخش های بعدی است. لذا باتوجه به توانایی، تخصص و تعهد نیروهای این شرکت بر آن شدیم تا یک خشک کن زرشک متناسب با حساسیت های این محصول طراحی کرده و یک خشک کن زرشک صنعتی با کنترلر اتوماتیک و با ظرفیت اقتصادی بسازیم.

تحقیقات اولیه برای طراحی خشک کن زرشک با کنترلر هوشمند

لازم است بدانید در مجموعه ایساپارس از سال ۱۳۹۴ ، تلاش های متعددی برای ساخت خشک کن های میوه و بخصوص خشک کن زعفران صورت گرفته است. باتوجه به حساسیت و جایگاه استراتژیک زرشک و نیاز مبرم زنجیره ارزش زرشک به یک خشک کن صنعتی قابل اعتماد تصمیم گرفتیم تا پا در این مسیر بگذاریم. به این منظور ابتدا تحقیق جامعی در منابع موجود صورت گرفت، این تحقیق شامل بررسی ده ها گواهی ثبت اختراع انواع خشک کن های مواد غذایی و میوه جات و بررسی بخش اعظم دانشنامه های کارشناسی ارشد و دکتری و طرح های پژوهشی پژوهشگران داخلی شد که هریک به نوعی روی روش های فرآوری، بهینه سازی روش های فرآوری و خشک کردن زرشک کار کرده اند.

مرحله تحقیقات بیش از ۲ سال به طول انجامید و در نتیجه آن به الگویی برای خشک کن زرشک رسیدیم.

بعد از طراحی ها، نمونه اولیه خشک کن آزمایشی زرشک ساخته شد. این خشک کن با یک اتاقک  ۴ متر مکعبی، برای ظرفیت اسمی ۸۰ کیلو زرشک طراحی و ساخته شد. این سیستم برای ارزیابی عملیاتی بودن خشک کن صنعتی برای خشک کردن زرشک نتایج مطلوبی داشت و از اطلاعات بدست آمده برای طراحی و ساخت خشک کن صنعتی با ظرفیت اسمی تولید ۲ تن زرشک خشک در هفته استفاده شد.

حساسیت های خشک کردن زرشک بیدانه قرمز

ویتامین ث و رنگ دانه های آنتوسیانین زرشک

زرشک میوه ای از خانواده توت ها و سرشار از ویتامین ث و رنگدانه های آنتوسیانین است. این رنگدانه ها عامل رنگ قرمز این میوه و عامل رنگ های قرمز روشن تا بنفش تیره در بسیاری از میوه ها است. این موارد حاکی از حساسیت این میوه به دما در فرایند خشک کردن است. ویتامین ث در دمای بالای ۶۰ درجه به سرعت تجزیه می شود، به نوعی که در دمای ۶۰ درجه و در مدت یک ساعت تقریبا تمام محتوای  ویتامین ث  تجریه می شود و از بین می رود.

رنگدانه های آنتوسیانین نیز به شدت به دما حساس بوده و در دمای بالا طی واکنش های شیمیایی تجزیه می شوند و این عامل می تواند باعث تغییر رنگ میوه به قهوه ای روشن تا قهوه ای تیره شود. زرشکی که رنگ آن تغییر کرده باشد، ارزش غذایی و بازار پسندی خود را از دست می دهد و خریدار ندارد.

زرشک میوه ای خوشه ای و قندی است.

میوه های حاوی قند بالا در حین فرایند خشک شدن رفتار پیچیده ای دارند. قند ها در اثر حرارت کاراملیزه می شوند و هرچه به مراحل پایانی خشک شدن می رسیم، سرعت خشک شدن کاهش می یابد. این امر باعث می شود زمان خشک شدن محصول طولانی تر شود. میوه های خوشه ای نیز از طرف دیگر چون محلی برای خروج رطوبت ندارند کند تر از سایر میوه ها خشک می شوند.

برای تسریع در خشک شدن میوه از روش های متعددی استفاده می کند. ازجمله استفاده از محلول های شیمیایی که سبب ایجاد خراش هایی بر روی سطح محصول شود مانند استفاده از تیزاب در خشک کردن انگور ، یا استفاده از روش های فیزیکی مانند شک های حرارتی که از آنها عموما بعنوان بلانچینگ یا آنزیم بری یاد می شود.

در مورد زرشک، براساس نتایج تحقیقات صورت گرفته این موارد اثر معنا داری در سرعت خشک شدن زرشک دارند، اما بر کیفیت و ظاهر محصول نهایی اثر مخرب و غیر قابل بازگشت می گذارند و لذا توصیه نمی شوند.

سرعت خشک شدن زرشک

سرعت خشک شدن زرشک در ظاهر محصول نهایی و ارزش بازاری آن بسیار اثر گذار است. خشک شدن سریع باعث چروکیده شدن بیش از حد محصول می گردد و برای رسیدن به سرعت بالا باید دمای خشک کردن افزایش یابد که باعث آسیب های دیگری به زرشک خشک نیز می شود. از سوی دیگر زرشک روی شاخه به کندی خشک می شود و بنابر این برای ترسیع عملیات خشک کردن باید زرشک از شاخه جدا شود. یکی از اقدامات موثر شرکت ایساپارس توسعه دستگاه برداشت زرشک است که می تواند به خوبی و بدون آسیب فیزیکی محصول را از شاخه جدا کند و بدین ترتیب علاوه بر بالابردن سرعت خشک کردن، بازدهی عملیات را حداقل تا ۲۰ درصد بهبود بخشد. در خشک کن طراحی شده، برای زرشک دانه شده زمان بین ۲۰ تا ۳۰ ساعت در نظر گرفته شده است.

آزمایش خشک کن زرشک

حالا که با حساسیت های خشک کردن زرشک آشنا شدید، نتایج حاصل از ساخت خشک کن آزمایشی زرشک را مرور می کنیم. برای حصول دقت عمل مناسب برای خشک کردن زرشک در دو سال متوالی خشک کن را با نمونه های مختلف زرشک آزمایش کردیم. زرشک هم با شاخه و هم بصورت تکانده شده در دستگاه خشک شد و نتایج مقایسه گردید. در دماهای متعددی فرایند را تکرار کردیم. رنج آزمایش دما از ۴۵ درجه تا ۶۵ درجه بود.

برای بهبود گردش هوا و یکنواختی خشک شدن محصول تغییرات متعددی در خشک کن انجام شد و در پایان انجام تغییرات، برای زرشک تکانده شده توانستیم به زمان ۱۸ ساعت در دمای ۵۵ درجه برسیم. نتایج این تحقیقات و پارامتر های کنترلی در طراحی خشک کن صنعتی مدنظر قرار گرفتند تا بتوان به ضریب اطمینان بالایی در عملکرد خشک کن زرشک طراحی شده رسید. در تصویر زیر نمونه هایی از زرشک خشک شده در خشک کن آزمایشی را مشاهده می کنید.

ویژگی های خشک کن زرشک با کنترل هوشمند:

این خشک کن بر اساس تجربیات بدست آمده از آزمایشات برای زمان عملیات ۳۰ ساعت طراحی شده است. حتی با این دستگاه می توان محصول را قبل از بارگیری داخل خشک کن شستشو دهید. دما و رطوبت محصول نهایی برای خشک شدن زرشک توسط اپراتور تنظیم می شود. ظرفیت اسمی این خشک کن برای ۳ نوبت بارگیری در هفته محاسبه شده است. بدیهی است با بالاتر بردن دما می توان زمان خشک شدن محصول را کاهش داد و تعداد کورس های بارگذاری را افزایش داد.

در این مقاله تلاش کردیم تا کلیه سوالاتی را که ممکن است در ذهن شما برای خرید یک خشک کن زرشک صنعتی شکل گرفته باشد، پاسخ دهیم. اما ممکن است سوالات متعددی در ذهن شما بی پاسخ مانده باشد. لطفا نظرات و پیشنهادات خود را در رابطه با این مقاله با ما به اشتراک بگذارید.

با تشکر از عزیزانی که با ثبت دیدگاه های خود ، ما را یاری رساندند، لازم می دانم تا با بروز رسانی محتوای این پست از شما قدردانی کنم و شما را در جریان آخرین تغییراتی که رخ داده قرار دهم. خشک کن هوشمند زرشک که در این مقاله معرفی شده بود، ساخته شده و اکنون در حال کار می باشد، در سال گذشته، توانستیم برخی آزمایشات را روی محصول زرشک به انجام برسانیم ، اما از آنجا که این دستگاه در پایان فصل برداشت زرشک سال ۱۴۰۱ ، ساخته شده بود، تعداد آزمایشات صورت گرفته بر روی محصول زرشک بسیار محدود بود.

با شروع بهار و آغاز تولید گل محمدی، این دستگاه به دفعات برای خشک کردن گل محمدی باز مورد استفاده قرار گرفت که تصاویر مربوط به آزمایشات صورت گرفته را در ادامه همین پست، شاهد خواهید بود. همچنین با عنایت به اینکه در سال جاری تولید زردآلو افزایش پیدا کرده بود، توانستیم در چند نوبت تیز ، محصول زرد آلو را خشک نماییم.

پروژه خشک کن هوشمند زرشک، شرکت یاقوت سرخ پادیز

باتوجه به توافقاتی که صورت گرفته بود، پروژه خشک کن هوشمند زرشک قرار بود بصورت مشارکتی، با همکاری دانشگاه فنی حرفه ای و برخی اشخاص حقیقی صورت گیرد، اما باتوجه به اینکه پروژه می بایست هرچه سریع تر آغاز شود، کلیه علاقمندان از مشارکت امتناع کردند و این پروژه با اعمال برخی تغییرات در راستای کاهش هزینه ها در پایان سال ۱۴۰۰ آغاز گردید، لازم به ذکر است که کلیه مراحل طراحی و ساخت اجزای خشک کن توسط من ، مالک سایت و سازنده و طراح دستگاه برداشت زرشک صورت گرفته و لذا بعد از این نیز ، افعال را بصورت اول شخص بکار می برم. در اولین مرحله ساخت و تست کوره مبدل حرارتی بعد از برش کاری قطعات آغاز شد و کوره آماده گردید. برای بهینه سازی عملکرد کوره نیز، از محدود کننده های سرعت استفاده کردم.

بعد از ساخت کوره ، در قالب یک هسته فناور در مرکز رشد واحد های فناور شهرستان قاین پذیرش شدیم و ساخت گاری ها و سبد ها و سایر اجزای خشک کن در آنجا پیگیری شد، بعد از پایان ساخت اجزا، قطعاتی که باید رنگ آمیزی می شد ، برای رنگ آمیزی ارسال شد و آماده سازی نهایی کارگاه برای نصب خشک کن ، آغاز شد. بدنه خشک کن نیز از ساندویچ پانل ساخته شده تا ایزولاسیون حرارتی به سطح قابل قبولی ارتقاع پیدا کند.

در تصاویر بالا سیری از مراحل آماده سازی خشک کن زرشک با کنترلر هوشمند را شاهد بودید که فروردین تا آبان ماه ۱۴۰۱ به طول انجامید و خاطراتی از شب بیداری ها و تحمل گرمای طاقت فرسای تابستان  تا شب های سردی و سرمای آبان ماه قاین را برای من زنده می کند. با تمام تلاش ها و شب بیداری ها، این دستگاه برای رونمایی در جشنواره زرشک استان خراسان جنوبی آماده شد و معاون اقتصادی استانداری خراسان جنوبی، همراه با نماینده شهرستان قاین و برخی دیگر مسئولین شهرستان از این فرایند دیدن کردند و تا به امروز در مرداد ۱۴۰۲ هنوز حمایت خاصی از سوی این عزیزان در خصوص این طرح صورت نگرفته است.

در جدول زیر مشخصات عملیاتی خشک کن هوشمند زرشک را با جزئیات مشاهده می نمایید.

در انتهایاین مقاله نیز ویدیوی را قرار می دهم که نتایج آزمایشات متعدد که برای خشک کردن زرشک، گل محمدی و چند محصول دیگر است را نمایش می دهد.