تفاله

تفاله یکی از فراورده های جانبی در کارخانه قند می باشد . وقتی مواد قندی خلال چغندر قند گرفته شد ، باقی مانده آن تفاله نام دارد . در تفاله هنوز مقدار کمی مواد قندی وجود دارد . اگر هدف استخراج کامل قند از تفاله باشدباید مقدار زیادی اب مصرف شود که تبخیر این اب اضافی در مراحل بعدی نیاز به انرژی زیادی دارد و مقرون به صرفه نیست.

همچنین هرچه عمل عصاره گیری بیشتر ادامه یابد مواد معدنی زیادتری وارد شربت شده که هنگام تبلور مشکل ایجاد میکنند . بنابراین وقتی  مقدار قند تفاله به حد معینی برسد عمل عصاره گیری متوقف می شود . درگذشته به ویژه تا زمانی که کارخانه های قند یا سیستم دیفوزیون متناوب کار میکردند از تفاله چغندر به هیچ عنوان استفاده نمیشد اما به تدریج  به خواص گوناگون آن پی بردند متوجه این نکته شدند که تفاله چغندر از لحاظ اقتصادی دارای ارزشفراوان است .

از اين فراورده ي پر ارزش به روش هاي زير استفاده ميشود:

  • تفاله چغندر بخاطر داشتن مواد سلولزي در صنايع كاغذ و مقوا سازي  استفاده مي شود
  • تفاله چغندر براي زمين هاي ضعيف ،كود خوبي است
  • تفاله به علت دارا بودن مقداري قند ، موادمعدني ، آلي ، براي تغذيه دام ها علوفه بسيار خوبي است و از زمانی که دامداران به خواص غذایی تفاله پی برده اند روز به روز به تعداد خریداران این کالای پر ارزش افزوده شده است .



تفاله به سه شکل برای تغذیه دام ها استفاده می شود :

تفاله تر

وقتی تفاله چغندر از دیفوزیون خارج شد روی نقاله ای که معمولا یک نقاله ی تسمه ای با طول زیاد است به خارج کارخانه ارسال و به دامداران تحویل داده می شود . چون فصل بهره برداری درکارخانه های قند محدود است ، لذا دامداران نمی توانند همیشه ازتفاله تر استفاده کنند . برهمین اساس در فصل بهره برداری مقدار زیادی تفاله خریداری نموده و آن ها را در سیلوهایی که درون زمین حفرمی کنند ، انبار می کنند . معمولا طول این نوع سیلو ها 10 – 15 متر ، عرض آن ها 6 تا 8 متر و عمق آن ها 1.5 تا 2 متر است .

تفاله پرس شده

چون تفاله تر حاوی مقدار زیادی آب است لذا حمل آن از کارخانجات تا مزرعه و مراکز دامپروری مشکل است . بنابراین پس از خروج تفاله از دیفوزیون ، آن را واردپرس های مخصوص می کنند و تفاله را تحت فشار قرار داده ، آب آن را می گیرند و درنتیجه از آب تفاله که مقداری قند دارد ، دوباره استفاده می شود و هم حمل آن آسان تر خواهد بود . معمولا از هر صد کیلوگرم خلال چغندر ، 29 تا 35 کیلو تفاله فشرده به دست می آید . برای افزایش ارزش غذایی تفاله پرس شده ، اغلب این تفاله را با ملاس آغشته می کنند .

تفاله خشک

ترکیب تفاله فشرده شده پس از مدتی نگهداری در سیلو در اثر تخمیر تغییر می کند . برهمینمبنا بیشتر کارخانه ها سعی می کنند که تفاله پرس شده را خشک نموده و پس از پرس کردن به خریدار عرضه می کنند تا دامداران بتوانند تفاله را برای مدت زمان بیشتری بدون تغییر نگهداری نمایند . همچنین حمل و انبارداری آن آسان تر می شود . برای این منظور از کوره های مخصوص به نام تفاله خشک کن استفاده می کنند . دستگاه تفاله خشک کن از یک استوانه قطور و بلند تشکیل شده که دور تا دور داخل آن به طور مخصوصی قاشقک های فلزی قرار گرفته اند . طرز قرارگرفتن قاشقک ها به گونه ای است که در پایین ، تفاله های پرس شده وارد این قاشقک ها شده و در بالا در اثر نیروی جاذبه به طرف پایین و جلو هدایت می شوند .

همچنین از دیگر انواع تفاله می توان به تفاله های چغندر قند پرک و تفاله  های چغندر قند قالبی اشاره کرد.


تفاله خشک به عنوان علوفه  

چون ارزش غذایی تفاله خشک (به خصوص اگر این تفاله با ملاس نیز آغشته شده باشد) به مراتب بیشتر از تفاله تازه است . می توان علوفه بی نهایت ارزنده برای دام های شیری و گوشتی محسوب شود . هنگام علوفه دادن به دام ها اگر تفاله خشک باشد در ابتدا آن ها را در حوضچه هایی ریخته و چند مرتبه روی آن آب میریزند و با ابزار مناسب کاملا تفاله ها را زیر و رو می کنند . بااین روش تفاله خشک پس از 12 تا 24 ساعت آماده می شود تا به عنوان خوراک دام ها استفاده شود . دام هایی که به وسیله تفاله خشک تغذیه می شوند خیلی سریع تشنه می شوند و باید روزانه چند مرتبه به  آن ها آب دادتا هضم تفاله بهتر انجام شود.

یکی دیگر از کاربرد های تفاله تولید چسب پکتین است . با توجه به آنکه 40  درصد ماده خشک تفاله پکتین است می توان از آن برای تولید چسب پکتین استفاده کرد اما از اصلی ترین استفاده هایی که از تفاله چغندر قند میشود مصرف آن به عنوان خوراک دام و طیور است.

آب تفاله

محصول فرعی دیگر آب تفاله است که معمولا در خود فرآیند وارد شده و مورد استفاده قرار میگیرد . آب تفاله حدود 0.13 درصد مواد قندی دارد و می توان از این مواد قندی استفاده کرد . در این راستا زمانی که تفاله را تحت فشار قرار دادند و آب از آن را استخراج کردند این آب به طور مجدد برای تغذیه دیفوزیون استفاده می شود . البه چون آب تفاله دارای مواد قندی بوده و دمای مناسبی هم دارد ، محیط مطلوبی برای فعالیت میکروارگانیسم ها است . همچنین در پرس ممکن است مقداری ذرات تفاله به آب تفاله وارد  شود .از سوی دیگر باید این آب را کاملا تصفیه و پاستوریزه نمود تا میکروارگانیسم ها فرصت فعالیت نداشته باشند و نتوانند ساکارز را به قند اینورت تبدیل کنند .

کارخانه تولید کننده تفاله چغندر قند

به منظور انجام عملیات خشک کردن یا بسته بندی و قالب کردن تفاله های چغندر قند نیاز به وجود کارخانه هایی است که این فرایند ها را انجام دهند . به طور کلی قیمت تفاله چغندر قند بسته به کیفیت همین عملیات های کارخانه ای است . به طوری که هر چه مرغوبیت بسته بندی و خشک کردن یا درصد آب در تفاله های تر دقیق تر باشد قیمت محصول بالا تر است. کارخانه تفاله چغندر قند به تعداد متعددی در ایران وجود دارد که خریداران و متقاضیان این محصولات جهت سفارش یا خرید محصول مورد نظر میتوانند از طریق آن ها اقدام کنند.


خشک کردن مواد غذایی

خشک کردن یکی از روش های نگهداری مواد غذایی میباشد که با استفاده از دستگاه هایی به نام دستگاه خشک کن صورت می پذیرد. کاهش و حذف میکروارگانیسم های بیماریزا و افزایش طول عمر مواد غذایی، از عمده دلایل خشک کردن محصولات غذایی است، چراکه محیط های آبی و مرطوب زمینه ی مناسب را برای رشد و گسترش انواع الودگی ها فراهم می کنند.

انواع روش های خشک کردن مواد غذایی:

خشک کردن طبیعی : این نوع از روش خشک کردن مواد غذایی با استفاده از عوامل طبیعی موجود در طبیعت، مانند انرژی خورشیدی انجام می شود.

خشک کردن مصنوعی : در این روش، از ماشین آلات خشک کن برای جذب و حذف آب اضافی موجود در مواد غذایی استفاده شده و در نتیجه مدت زمان نگهداری مواد غذایی را افزایش می یابد.


انواع دستگاه های خشک کن

در ابتدا به خشک کن تونلی می پردازیم که برای خشک کردن تفاله چغندرقند مورد استفاده می باشد.

1. Tunnel Dryers: خشک کن های تونلی یکی از متداول ترین خشک کن ها در صنایع غذایی می باشند. همچنین بهترین انتخاب برای خشک کردن سبزی ها بوده . کیفیت محصول خشک شده توسط این دستگاه بالا می باشد ، ظرفیت خشک کن زیاد و روشی مقرون به صرفه است . تونل های مورد استفاده بسیار طویل هستند . طول خشک کن 25 متر می باشد که درون آن واگن های حاوی سینی های مواد غذایی وجود دارند . زمان توقف در طول تونل ها بین 5 تا 15 ساعت است . بسته به جهت حرکت هوا نسبت به ماده غذایی خشک کن تونلی به دو نوع همسو و غیر همسو موجود است . در سیستم همسو یا concurrentجهت حرکت ماده غذایی و هوای داغ از یک سمت می باشد . هوای داغ و خشک ورودی با محصول سرد و مرطوب برخورد می کند. سرعت تبخیر در دهانه مرطوب یا wet end بالا و در دهانه خشک یا  dry end پایین می باشد . با پیشروی به سمت دهانه خشک به علت هم دما شدن هوا و ماده غذایی و نیز افزایش رطوبت هوای خشک ، راندمان خشک کردن کم می شود.

اشکال سیستم این است که اگر تفاوت دمای محصول و هوای ورودی داغ بسیار زیاد باشد ، تبخیر از سطح محصول به سرعت اتفاق می افتدو روی محصول یک لایه خشک ایجاد می شود که مانع خروج رطوبت از لایه های داخلی تر می شود که به این پدیده سخت شدن سطحی یا case hardening گفته می شود بنابراین سرعت خشک کردن در دهانه مطلوب کاهش می یابد . در نتیجه  دمای هوای ورودی را کم کرده و یا اندکی دمای محصول را افزایش می دهیم تا مولکول های آب به آرامی و به تدریج از محصول خارج می شوند. 

در سیستم ناهمسو جهت حرکت ماده غذایی و هوای داغ عکس یکدیگر می باشد . محصول خروجی با هوای گرم ورودی و محصول ورودی با هوای نیمه گرم خروجی برخورد می کند . سرعت تبخیر در دهانه مرطوب کم و به طور کلی تبخیر تدریجی است. مزایای این سیستم رفع مشکل سخت شدن سطحی ، کیفیت بالاتر محصول و خروج رطوبت بیشتر از محصول می باشد. 




2. Tray Dryers:خشک کن های قفسه ای یا کابینتی جزو خشک کن های غیر مداوم هستند ، ساده و ارزان بوده و ظرفیت کمی دارند . ساختار انه ها به صورت یک اتاقک است که سینی های حاوی ماده غذایی به صورت موازی روی هم قرار میگیرند . مواد غذایی با عمق کم و به صورت تک لایه در سینی ها قرار می ند ، هوا به وسیله یک فن از گرم کن (کویل حرارتی) ،گرم شده و سپس در تماس با ماده غذایی قرار می گیرد. ماده غذایی خشک می شود و هوایی که رطوبت ماده غذایی را جذب نموده یا مکش از اتاقک خارج می شود . اگر سینی ها مشبک انتخاب شوند راندمان خشک کردن افزایش می یابد . این خشک کن برای میوه ها وسبزی ها وآلوچه و لواشک مناسب است.




3. Roller or Drum Dryers : خشک کنی مداوم است که انتقال حرارت در آن از طریق هدایتی می باشد . مناسب برای مواد غذایی خمیری و ویسکوز است مانند خمیر سیب زمینی و غلات صبحانه. این خشک کن به صورت یک یا دو استوانه که حول محور خود می چرخند می باشد . بخار داغ به درون غلتک تزریق می شود . درجه حرارت بخار 120 تا 170 درجه سانتی گراد می باشد . محصول به صورت لایه نازکی روی سطح غلتک تزریق می شود و سپس به وسیله تیغه جدا کننده جمع آوری می گردد. اشکال این سیستم امکان آسیب حرارتی در محصول می باشد نظیر سوختگی (آسیب فیزیکی) و افت کیفیت محصول از نظر تغذیه ای . که در این موارد ضخامت لایه محصول ، سرعت چرخش غلتک ، فشار بخار درون غلتک و ماهیت ماده غذایی موثر می باشند . از مزایای این روش ساده و ارزان بودن ، کارایی بالا ، زمان کوتاه خشک کردن و راندمان بالا می باشد.






4. Fluidized Bed Dryers : در یک خشک کن بستر سیال ، مواد غذایی در برابر جاذبه در جریان هوا به سمت بالا معلق نگه داشته می شوند. همچنین ممکن است جریان هوای افقی به انتقال غذا از طریق خشک کن کمک کند. گرما از هوا به مواد غذایی منتقل می شود که بیشتر به صورت همرفت می باشد.

5. Spray Dryers : مناسب ترین روش برای خشک کردن مواد غذایی مایع و حساس می باشد مانند شیر ، شیر خشک ، تخم مرغ ، غذای کودک و عصاره میوه هاو گاهی قهوه. در این سیستم ابتدا ماده غذایی تغلیظ می شود سپس تحت فشار قرار گرفته و به صورت ذرات ریزی در می آید . این ذرات ریز درون برج خشک کن تغلیظ شده و در مجاورت هوای داغ به سرعت خشک می شوند.این سیستم دارای بخش های اتاقک خشک کن ، گرمکن ، سیستم پودرکننده ، جدا کننده و شیر دوار می باشد.


6. Kiln dryer : برای محصولاتی استفاده می شود که درصد رطوبت اولیه آن ها بالاست یعنی حدود 45% مثل میوه ها و سبزی ها . ماده غذایی به صورت یک ستون بر روی صفحه ای مشبک از جنس چوب یا پلاستیک قرارمی گیرد ، زیرا آن یک منبع حرارتی وجود دارد که هوا را گرم و خشک می کند و هوا به وسیله فن هایی از ماده غذایی عبور داده می شود . مزایای این روش ظرفیت بالای تولید ، هزینه اولیه کم و سهولت کار است . انتقال حرارت به روش های هدایتی و جابه جایی است . گاهی برای یکنواختی خشک کردن ماده غذایی را با استفاده از هم زن زیر و رو می کنند . ازاین خشک کن علاوه بر ماده غذایی تازه به عنوان خشک کن تکمیلی نیز استفاده می شود.


7. Conveyer Dryers : در این سیستم از یک تسمه یا نقاله استفاده می شود ، جهت جریان هوا می تواند همسو ، غیر همسو و یا عمودی باشد . اما متداول ترین و بهترین نوع حرکت هوا از نوع عمودی است . بهترین نوع استفاده از هوای داغ در نقاله ها از پایین به بالا در wet end و از بالا به پایین در dry end  می باشد . این سیستم برای چای ، نخود فرنگی و سبزی ها مناسب است . خشک کردن با این روش تا 90 % می رسد . از مزایای این روش سرعت بالای خشک کردن ، کیفیت بالای محصول و ظرفیت بالای خشک کن می باشد. 



8. Bin Dryers : خشک کن سیلویی که ساختمان آن استوانه ای با کف مشبک است و ماده غذایی تا ارتفاع  ستون پر شده . هوای گرم از انتهای ستون و از میان صفحات مشبک وارد توده ماده غذایی می شود . تبادل حرارتی – رطوبتی صورت می گیرد و از سمت دیگر (بالا) هوا از طریق مکنده ها خارج می شود و در این سیستم محصول به صورت لایه ای خشک می شود . لایه ای که در حال خشک شدن است dry zone  نام دارد که طی زمان به لایه های بالاتر می رود. برای غلات و حبوبات از این دستگاه استفاده می شود و محصولاتی با رطوبت 10 -20  % ایجاد میکند.  




9. Vacuum Dryers: خشک کن های خلا اساساً همان خشک کن های سینی هستند ، با این تفاوت که آنها با خلا کار می کنند و انتقال گرما تا حد زیادی توسط هدایت یا تابش انجام می شود. سینی ها در یک کابینت بزرگ محصور شده اند ، که تخلیه می شوند. بخار آب تولید شده به طور کلی متراکم است ، بنابراین پمپ های خلا فقط باید با گازهای غیر قابل تغلیظ سر و کار داشته باشند. نوع دیگر شامل یک محفظه تخلیه حاوی خشک کن غلتکی است.


10. Freeze Dryers : مواد در قفسه ها یا کمربندها در محفظه ای که تحت خلأ زیاد است نگه داشته می شود. در بیشتر موارد ، مواد غذایی قبل از قرار گرفتن در خشک کن منجمد می شوند. گرما توسط رسانش یا تشعشع به غذا منتقل می شود و بخار بوسیله پمپ خلا خارج شده و سپس متراکم می شود. در یک فرآیند ، با توجه به نام خشک شدن سریع یخ ، انتقال گرما توسط هدایت انجام می شود. ورقهای فلز منبسط شده بین مواد غذایی و صفحات گرم شده قرار داده می شوند تا انتقال حرارت به سطوح ناهموار و حذف رطوبت بهبود یابد.