शुष्कन
सुखाने एक बड़े पैमाने पर स्थानांतरण प्रक्रिया है जिसमें पानी या अन्य विलायक को निकालना शामिल है[1] एक ठोस, अर्ध-ठोस या तरल से वाष्पीकरण द्वारा। उत्पादों को बेचने या पैकेजिंग करने से पहले इस प्रक्रिया को अक्सर अंतिम उत्पादन चरण के रूप में उपयोग किया जाता है। सूखे माने जाने के लिए, अंतिम उत्पाद ठोस होना चाहिए, एक सतत शीट (जैसे, कागज), लंबे टुकड़े (जैसे, लकड़ी), कण (जैसे, अनाज के दाने या मकई के गुच्छे) या पाउडर (जैसे, रेत, नमक, वाशिंग पाउडर, दूध पाउडर)। प्रक्रिया द्वारा उत्पादित वाष्प को हटाने के लिए गर्मी का एक स्रोत और एक एजेंट अक्सर शामिल होता है। भोजन, अनाज और दवाइयों जैसे टीकों जैसे बायोप्रोडक्ट्स में, हटाया जाने वाला विलायक लगभग हमेशा पानी होता है। सुखाना सुखाने का पर्याय हो सकता है या सुखाने का एक चरम रूप माना जा सकता है।
सबसे आम मामले में, एक गैस धारा, जैसे, हवा, संवहन द्वारा गर्मी को लागू करती है और वाष्प को नमी के रूप में ले जाती है। अन्य संभावनाएं खालीपन सुखाने हैं, जहां ताप चालन या विकिरण (या माइक्रोवेव) द्वारा गर्मी की आपूर्ति की जाती है, जबकि इस प्रकार उत्पादित वाष्प को निर्वात प्रणाली द्वारा हटा दिया जाता है। एक अन्य अप्रत्यक्ष तकनीक ड्रम सुखाने (उदाहरण के लिए, आलू के गुच्छे के निर्माण के लिए प्रयुक्त) है, जहां एक गर्म सतह का उपयोग ऊर्जा प्रदान करने के लिए किया जाता है, और एस्पिरेटर कमरे के बाहर वाष्प खींचते हैं। इसके विपरीत, विलायक का यांत्रिक निष्कर्षण, जैसे, पानी, निस्पंदन या संतरीफुगातिओं द्वारा, सुखाने वाला नहीं बल्कि जल निकासी माना जाता है।
सुखाने का तंत्र
कुछ उत्पादों में अपेक्षाकृत उच्च प्रारंभिक नमी सामग्री होती है, समय के कार्य के रूप में औसत उत्पाद नमी सामग्री की प्रारंभिक रैखिक कमी सीमित समय के लिए देखी जा सकती है, जिसे अक्सर निरंतर सुखाने की दर अवधि के रूप में जाना जाता है। आमतौर पर, इस अवधि में, अलग-अलग कणों के बाहर की सतह की नमी को हटाया जा रहा है। इस अवधि के दौरान सुखाने की दर ज्यादातर सुखाने वाली सामग्री को गर्मी हस्तांतरण की दर पर निर्भर करती है। इसलिए, अधिकतम प्राप्त करने योग्य सुखाने की दर को ताप-हस्तांतरण सीमित माना जाता है। यदि सुखाने को जारी रखा जाता है, तो वक्र की ढलान, सुखाने की दर, कम खड़ी (गिरती दर अवधि) हो जाती है और अंततः बहुत लंबे समय में लगभग क्षैतिज हो जाती है। उत्पाद की नमी की मात्रा तब संतुलन की नमी की मात्रा पर स्थिर होती है, जहाँ यह व्यवहार में, निर्जलित माध्यम के साथ संतुलन में होती है। गिरने की दर की अवधि में, उत्पाद के आंतरिक भाग से सतह तक पानी का प्रवास ज्यादातर आणविक प्रसार द्वारा होता है, अर्थात। जल प्रवाह नमी सामग्री प्रवणता के समानुपाती होता है। इसका मतलब यह है कि पानी उच्च नमी सामग्री वाले क्षेत्रों से कम मूल्यों वाले क्षेत्रों में चला जाता है, एक घटना जिसे ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे नियम द्वारा समझाया गया है। यदि पानी की निकासी महत्वपूर्ण है, तो उत्पाद आमतौर पर सिकुड़न और विरूपण से गुजरते हैं, एक अच्छी तरह से डिज़ाइन की गई फ्रीज-सुखाने की प्रक्रिया को छोड़कर। गिरने-दर की अवधि में सुखाने की दर को सूखने वाले ठोस के इंटीरियर से नमी या विलायक को हटाने की दर से नियंत्रित किया जाता है और इसे जन-स्थानांतरण सीमित कहा जाता है। यह फलों और सब्जियों जैसे हाइग्रोस्कोपिक उत्पादों में व्यापक रूप से देखा जाता है, जहां लगातार सुखाने की दर अवधि के साथ गिरने वाली दर अवधि में सुखाने को नगण्य कहा जाता है।[2]
सुखाने के तरीके
सुखाने की कुछ सामान्य विधियाँ निम्नलिखित हैं:
- गर्म हवा का अनुप्रयोग (संवहन या प्रत्यक्ष सुखाने)। वायु ताप गर्मी हस्तांतरण के लिए सुखाने की शक्ति को बढ़ाता है और सुखाने को तेज करता है। यह हवा के सापेक्ष आर्द्रता को भी कम करता है, और सुखाने के लिए प्रेरक शक्ति को बढ़ाता है। गिरने की दर की अवधि में, जैसे ही नमी की मात्रा गिरती है, ठोस गर्म हो जाते हैं और उच्च तापमान ठोस के आंतरिक भाग से सतह तक पानी के प्रसार को गति देते हैं। हालांकि, उत्पाद की गुणवत्ता के विचार हवा के तापमान में लागू वृद्धि को सीमित करते हैं। अत्यधिक गर्म हवा ठोस सतह को लगभग पूरी तरह से निर्जलित कर सकती है, जिससे इसके छिद्र सिकुड़ जाते हैं और लगभग बंद हो जाते हैं, जिससे पपड़ी बन जाती है या मामला सख्त हो जाता है, जो आमतौर पर अवांछनीय होता है। उदाहरण के लिए, लकड़ी (लकड़ी) सुखाने में, हवा को गर्म किया जाता है (जो सुखाने को गति देता है) हालांकि इसमें कुछ भाप भी मिलाई जाती है (जो कुछ हद तक सुखाने की दर में बाधा डालती है) अत्यधिक नमी के कारण अत्यधिक सतह निर्जलीकरण और उत्पाद विरूपण से बचने के लिए लकड़ी की मोटाई में ढाल। स्प्रे सुखाने इसी श्रेणी में आता है।
- अप्रत्यक्ष या संपर्क सुखाने (एक गर्म दीवार के माध्यम से हीटिंग), ड्रम सुखाने, वैक्यूम सुखाने के रूप में। फिर से, उच्च दीवार का तापमान सुखाने को गति देगा लेकिन यह उत्पाद के क्षरण या केस-हार्डिंग द्वारा सीमित है। ड्रम सुखाना इसी श्रेणी में आता है।
- परावैद्युत सुखाने (रेडियोफ्रीक्वेंसी या माइक्रोवेव सामग्री के अंदर अवशोषित किया जा रहा है) आजकल गहन शोध का केंद्र है। इसका उपयोग वायु सुखाने या वैक्यूम सुखाने में सहायता के लिए किया जा सकता है। शोधकर्ताओं ने पाया है कि शास्त्रीय सुखाने के तरीकों के अंत में माइक्रोवेव खत्म सुखाने की गति अन्यथा बहुत कम सुखाने की दर होती है।
- फ्रीज ड्रायिंग या लियोफिलाइजेशन एक सुखाने की विधि है जहां विलायक को सुखाने से पहले जमाया जाता है और फिर उच्च बनाने की क्रिया (चरण संक्रमण) होता है, यानी, सॉल्वेंट के पिघलने बिंदु के नीचे, ठोस चरण से सीधे गैस चरण में पारित किया जाता है। यह पहले से ही शास्त्रीय दवा या चिकित्सा अनुप्रयोगों से परे, सूखे खाद्य पदार्थों पर तेजी से लागू होता है। यह प्रोटीन के जैविक गुण रखता है, और विटामिन और बायोएक्टिव यौगिकों को बरकरार रखता है। एक उच्च वैक्यूम पंप द्वारा दबाव को कम किया जा सकता है (हालांकि शुष्क हवा में वायुमंडलीय दबाव पर फ्रीज सुखाने संभव है)। यदि एक वैक्यूम पंप का उपयोग किया जाता है, तो उच्च बनाने की क्रिया द्वारा उत्पादित वाष्प को एक कंडेनसर में बर्फ में परिवर्तित करके सिस्टम से हटा दिया जाता है, जो फ्रीज सुखाने वाले कक्ष के बाहर बहुत कम तापमान पर काम करता है।
- सुपर क्रिटिकल ड्रायिंग (सुपरहीट स्टीम ड्रायिंग) में पानी युक्त उत्पादों को भाप से सुखाना शामिल है। यह प्रक्रिया संभव है क्योंकि उत्पाद में पानी उबाला जाता है, और सुखाने वाले माध्यम से जुड़ जाता है, जिससे इसका प्रवाह बढ़ जाता है। यह आमतौर पर बंद सर्किट में नियोजित होता है और पुनर्संपीड़न द्वारा अव्यक्त गर्मी के अनुपात को पुनर्प्राप्त करने की अनुमति देता है, एक विशेषता जो पारंपरिक वायु सुखाने के साथ संभव नहीं है, उदाहरण के लिए। क्वथनांक को कम करने के लिए कम दबाव पर किए जाने पर इस प्रक्रिया में खाद्य पदार्थों में उपयोग की क्षमता होती है।
- प्राकृतिक हवा का सूखना तब होता है जब सामग्रियों को बिना गर्म किए मजबूर हवा से सुखाया जाता है, इसकी प्राकृतिक सुखाने की क्षमता का लाभ उठाते हुए। प्रक्रिया धीमी और मौसम पर निर्भर है, इसलिए एक बुद्धिमान रणनीति फैन ऑफ-ऑन को निम्नलिखित स्थितियों पर विचार करना चाहिए: हवा का तापमान, सापेक्षिक आर्द्रता और नमी की मात्रा और सूखने वाली सामग्री का तापमान। इस तकनीक से अनाज को तेजी से सुखाया जाता है, और कुल समय (पंखा बंद और पीरियड्स सहित) एक सप्ताह से लेकर विभिन्न महीनों तक रह सकता है, अगर ठंडे क्षेत्रों में सर्दियों के आराम को सहन किया जा सकता है।
सुखाने के अनुप्रयोग
खाना
माइक्रोबियल विकास और गुणवत्ता क्षय को रोकने के लिए खाद्य पदार्थों को सुखाया जाता है। हालांकि, सुखाने की सीमा उत्पाद के अंत-उपयोग पर निर्भर करती है। कटाई के बाद अनाज और तिलहन को नमी की मात्रा तक सुखाया जाता है जो भंडारण के दौरान माइक्रोबियल स्थिरता की अनुमति देता है। तेजी से अंधेरा होने से बचने के लिए सुखाने से पहले सब्जियों को ब्लैंच किया जाता है, और न केवल माइक्रोबियल विकास को रोकने के लिए, बल्कि भंडारण के दौरान ब्राउनिंग से बचने के लिए भी सुखाने का काम किया जाता है। सूखे मेवों के संबंध में, नमी की कमी इसके एसिड और चीनी सामग्री के साथ मिलकर माइक्रोबियल विकास से सुरक्षा प्रदान करती है। प्रवाह क्षमता सुनिश्चित करने और केकिंग से बचने के लिए दूध पाउडर जैसे उत्पादों को बहुत कम नमी की मात्रा में सुखाया जाना चाहिए। यह नमी माइक्रोबियल विकास के अवरोध को सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक नमी से कम है। पटाखों के रूप में अन्य उत्पादों को एक खस्ता बनावट प्रदान करने के लिए माइक्रोबियल विकास सीमा से परे सुखाया जाता है, जो उपभोक्ताओं द्वारा पसंद किया जाता है।
गैर-खाद्य उत्पाद
गैर-खाद्य उत्पादों में, जिनमें से कुछ को काफी सुखाने की आवश्यकता होती है, वे हैं लकड़ी सुखाने (लकड़ी प्रसंस्करण के भाग के रूप में), कागज, सन और वाशिंग पाउडर। पहले दो, उनके कार्बनिक मूल के कारण, अपर्याप्त रूप से सूखने पर फफूंदी विकसित हो सकती है। सुखाने का एक अन्य लाभ मात्रा और वजन में कमी है।
स्वच्छता प्रक्रियाओं से कीचड़ और मल सामग्री
स्वच्छता के क्षेत्र में, सीवेज उपचार संयंत्रों से सीवेज कीचड़ को सुखाना, मल कीचड़ या मल मूत्र-विभाजक सूखे शौचालयों (यूडीडीटी) में एकत्र किया जाना रोगज़नक़ों को मारने का एक सामान्य तरीका है, क्योंकि रोगजनक केवल एक निश्चित सूखापन स्तर को सहन कर सकते हैं। इसके अलावा, अगर मलमूत्र आधारित सामग्री को जलाना है तो प्रक्रिया के चरण के रूप में सुखाने की आवश्यकता होती है।[3]
यह भी देखें
ग्रन्थसूची
- Greensmith, M. (1998). Practical Dehydration. Woodhead Publishing, Ltd.
- Genskow, L.R.; Beimesch,W.E.; Hecht, J.P.; Kemp,I.C.; Langrish,T.; Schwartzbach, C.; Smith, (F).L. (2007). Chemical Engineers' Handbook. Mc Graw Hill Professional. pp. Chapter 12 (Evaporative Cooling and Solids Drying).
- A.S., Mujumdar (1998). Handbook of Industrial Drying. Boca Ratón: CRC Press.
संदर्भ
- ↑ "सुखाने - मुफ्त ऑनलाइन शब्दकोश, थिसॉरस और विश्वकोश द्वारा सुखाने की परिभाषा". Farlex. Retrieved 23 April 2011.
- ↑ Onwude, Daniel I.; Hashim, Norhashila; Janius, Rimfiel B.; Nawi, Nazmi Mat; Abdan, Khalina (2016-02-04). "Modeling the thin-layer drying of fruits and vegetables: A review" (PDF). Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 15 (3): 599–618. doi:10.1111/1541-4337.12196. PMID 33401820.
- ↑ Strande, L., Ronteltap, M., Brdjanovic, D. (eds.) (2014). Faecal Sludge Management (FSM) book - Systems Approach for Implementation and Operation Archived 2017-10-14 at the Wayback Machine. IWA Publishing, UK (ISBN 9781780404738)
बाहरी संबंध
