صنعت مواد غذایی
صنعت فراوری مواد غذایی یکی از مهم ترین و بزرگ ترین صنایع در هر کشور است. این صنعت به دلیل نقش آن در تامین نیاز اساسی جامعه و امنیت غذایی به عنوان یک مساله استراتژیک، دارای اهمیت زیادی است. فارغ از نقش پررنگ این صنعت در حفظ ایمنی مصرف کننده، ارتباط اساسی این صنعت با صنایع کشاورزی و دامپروی و ایجاد ارزش افزوده، علاوه بر جلوگیری از هدر رفت منابع، این صنعت را به یکی از صنایع با اولویت تبدیل کرده است. صنعت مواد غذایی یکی از صنایع اصلی مصرف کننده انرژی است و بهینه سازی در این بخش، نقش قابل توجهی در افزایش بازدهی اقتصادی و صرفه جویی در مصرف انرژی خواهد داشت.
چالش جهانی انرژی
امروزه گرمایش کره زمین ناشی از افزایش گازهای گلخانه ای و اثرات فوق العاده مخرب آن در تغییرات اقلیمی و کاهش دسترسی به آب، تلاش ها برای کاهش سوخت های فسیلی که منبع اصلی تامین انرژی هستند را افزایش داده است. بهینه سازی مصرف انرژی در واحد های صنعتی، نقش قابل توجهی در کاهش انتشار گازهای گلخانه ای دارد.
مصرف انرژی در فراوری مواد غذایی
- صنعت مواد غذایی مشابه با سایر صنایع، به دو بخش تولید و عرضه بخش بندی می شود. در بخش عرضه، انرژی های مرتبط با انبار داری و حمل نقل است. با این حال در بخش فراوری، بخش های مختلف مصرف کننده انرژی وجود دارد. در بخش فراوری، مصرف انرژی به بخش های انبار داری، تجهیزات فراوری و بسته بندی، فرایند های حرارتی و محیط کار تقسیم بندی می شود.
- صنعت غذا به ویژه در بخش های حساس مانند گوشت و لبنیات، وابستگی بالایی به فرایند های حرارتی دارد. همچنین فرایند های شستشوی تجهیزات و سالن ها نیز، مرتبط با واحد های تامین انرژی حرارتی خواهد بود. تجهیزات دیگ بخار و سرد کننده ها، دو تجهیز پشتیبانی انتقال حرارت هستند. نقش این تجهیزات در فرایند هایی مانند استریل کردن که شامل افزایش دمای خیلی زیاد و کاهش دمای سریع هستند، پر رنگ تر است. بر این اساس، مصرف انرژی در قالب سوخت های فسیلی و الکتریسیته در این بخش بالا است و سهم بالایی از مصرف انرژی صنایع غذایی را به خود اختصاص می دهد.
- مصرف انرژی الکتریسیته در تجهیزات، بخش دیگر مصرف کننده انرژی در صنایع غذایی است. مصرف انرژی عمدتا در خدمت الکتروموتور های پرمصرف مانند پمپ های انتقال، هوموژنایزر ها، آسیاب ها و مخلوط کن ها است. با این حال، تجهیزات بسته بندی نیز، از ظرفیت های حرارت بر پایه الکتریسیته استفاده زیادی دارند.
- سردخانه های مواد غذایی، یکی دیگر از مصرف کنندگان اصلی انرژی هستند. این مساله به ویژه در مواردی که سردخانه، دارای تردد بالایی باشد یا مسول کاهش دمای محصول طی تولید باشد، نقش بیشتری در مصرف انرژی خواهد داشت.
اتلاف انرژی
در کلیه بخش های مطرح شده، اتلاف انرژی امکان بروز دارد. عوامل زیر تشدید کننده این مشکل هستند:
- استفاده از تجهیزات قدیمی و ناکارامد با راندمان مصرف انرژی بالا
- عدم بهینه سازی فرایند ها (به ویژه دماها) و برنامه ریزی تولید و استفاده از تجهیزات
- نبود عایق بندی مناسب در تجهیزات انتقال حرارت
- استفاده نکردن از نور خورشید برای تامین نور محیط کار
- عدم بکارگیری سیستم های هوشمند در مدیریت سردخانه و تهویه محیط
- عدم آموزش کارکنان برای صرفه جویی
- نبود تجهیزات مانیتورینگ برای ردیابی مصرف انرژی و شناسایی نقاط ضعف
فناوری های نوین و کاهش مصرف انرژی
امروزه، تحقیقات برای کاهش مصرف انرژی یکی از حوزه های مورد توجه مهندسی است. تمرکز بر روش های نوین فراروی غیر حرارتی با هدف کاهش انتقال حرارت و در نتیجه کاهش مصرف انرژی گرم کردن و سرد کردن، یکی از راهکارهای امیدوار کننده است.
استفاده از تکنولوژی هایی مانند میدان پالس الکتریکی در چند جهت، می تواند کاهش دهنده مصرف انرژی باشد. پاستوریزاسیون غیر حرارتی سیالات یکی از عملکرد های این تکنولوژی است. همچنین با اثر نرم کنندگی آن بر میوه هایی مانند سیب زمینی، انرژی برش در حد قابل توجهی کاهش می یابد و با تخریب درون سلولی، راندمان استخراج عصاره با مصرف انرژی کمتر، قابل دسترسی است.
روش هایی مانند حرارت دهی اهمیک، خشک کن های خورشیدی و سیستم های حرارتی خورشیدی، پرتودهی مواد خشک و سیستم های پاستوریزاسیون سرد سیالات با پرتودهی، حرارت دهی مایکرویو، فرایند های تحت فشار و بهره گیری از تکنیک های آنزیمی ، مثال هایی از تلاش برای جایگزینی روش های سنتی با مصرف انرژی بالا است.
برای دریافت اطلاعات بیشتر به مقاله های گرمایش جهانی و پالایش حبوبات و کاربرد آنزیم های صنعتی در تولید نوشیدنی ها مراجعه نمایید.
