سردخانه

ایران از جمله كشورهای پیشكسوت در امر استفاده از سرما به منظور نگهداری مواد غذایی است مواد غذایی از دیرباز به كمك روش‌هایی نظیر چال كردن در زمین و قرار دادن محصولات در زیرزمین‌های خنك و دور از نور رایج بوده است شواهد نشان می‌دهد كه استفاده از زیرزمین‌ها در ذخیره مواد غذایی در زمان هخامنشیان در ایران رواج داشته است

سردخانه

تاریخچه

یخ زدن و نگهداری محصولات و مواد غذایی فاسد شدنی (با استفاده از سرما) یكی از روش‌های بسیار قدیمی است كه از گذشته‌های دور انسان با استفاده از برف و یخ طبیعی كه در غارها و گودال‌ها وجود داشت جهت نگهداری محصولات استفاده می‌نمود اما از آنجایی كه برف و یخ طبیعی هم از لحاظ مقدار و هم از لحاظ كیفیت ( از لحاظ بهداشتی) مناسب نبود دانشمندان به فكر ساختن یخ مصنوعی افتادند و به علت اینكه هنوز حرارت‌سنج یا دماسنج تا آن زمان وجود نداشت بیشتر از كلمات سرد، منجمد و یخ‌زده استفاده می‌كردند در سال 1595 اولین دماسنج دقیق توسط گالیله ساخته شد و در سال 1622 به وسیله بُویل (Boyle) رابطه بین فشار و حجم برای گازها تعریف شد:

 

در سال 1823 فارادی (Faraday) دریافت كه می‌تواند گاز آمونیاك را با استفاده از فشار به مایع تبدیل كند. كارنوت (Karnot) در سال 1824 تئوری سیكل حرارتی خود را كه در برگیرنده انقباض و انبساط گازها است به دنیا ارائه نمود در نتیجه این پیشرفت‌ها پركینز (Perkins) در سال 1834 روش تولید سرما را به طور صنعتی به نحوی كه ما امروزه از آن در صنعت استفاده می‌كنیم، اختراع كرد و در سال 1875 لینده (Linde) با استفاده از آمونیاك به عنوان مبرد (ماده سرمازا) سیكل تولید سرما در مدار بسته را به جهانیان معرفی نمود نخستین سعی و تلاش برای تهیه نخ مصنوعی به مقدار زیاد در فاصله سال‌های 1860 تا 1850 انجام گرفت به طوری كه در سال 1851 دكتر جان گوری (John Gorrie) تولید اولین ماشین تهیه یخ را به ثبت رساند و در نیمة دوم قرن 19 در آمریكا مقداری ماهی، گوشت و مرغ به شكل منجمد عرضه و به فروش رسید ولی مقدار آن قابل توجه نبود. برای این منظور مواد غذایی را در ماه‌های زمستان منجمد و به مسافت‌های نزدیك حمل می‌كردند و در همان زمان نیز مخلوط یخ و نمك جهت ایجاد حرارت پایین‌تر از یخ خالص رایج گردید. در سال 1920 بردسی (Birdseye) تحقیقات گسترده‌ای را در زمینه فرآیند انجماد سریع، تجهیزات و فرآورده‌های یخ‌زده و بسته‌بندی مواد غذایی منجمد انجام داد و در دورة 20 ساله بعد از آن تحقیقات وسیع دیگری در زمینه ایجاد واحدهای فریزر خانگی به انجام رسید به طوری كه در سال 1927 یخچال الكترولوكس به بازار آمریكا عرضه شد. امروزه یكی از معیارهای خوب جهت تعیین میزان پیشرفت تكنولوژی یك جامعه تعیین حجم، قدرت تولید غذاهای منجمد، انتقال، ذخیره و امكانات توزیع و فروش آن است، به طوری كه صنایع برودتی تأثیر فراوانی بر نحوة كشاورزی و بازاریابی محصولات می‌گذارد و از طرف دیگر وضعیت اقتصادی صنایع غذایی فاسد شدنی را تعیین می‌كند. مثلا وجود صنایع برودتی به مقدار كافی در یك كشور باعث تثبیت قیمت مواد غذایی و ارائه مستمر و منظم آنها به ویژه مواد پروتئینی نظیر گوشت و ماهی خواهد شد. در نتیجه به استمرار فعالیت های كشاورزی و دامپروری كمك می نماید.

تاریخچه و وضعیت سردخانه در ایران:

ایران از جمله كشورهای پیشكسوت در امر استفاده از سرما به منظور نگهداری مواد غذایی است. مواد غذایی از دیرباز به كمك روش‌هایی نظیر چال كردن در زمین و قرار دادن محصولات در زیرزمین‌های خنك و دور از نور رایج بوده است. شواهد نشان می‌دهد كه استفاده از زیرزمین‌ها در ذخیره مواد غذایی در زمان هخامنشیان در ایران رواج داشته است. از جمله مدارك موجود می‌توان به زاغه های نگهداری پنیر در آذربایجان اشاره نمود. اولین سردخانه صنعتی با اعتبار وزارت صنایع و معادن به وسیله دولت روسیه در بندر انزلی برای شیلات شمال ساخته شد. تأسیس آن به حدود سال 1290 هجری شمسی نسبت داده می‌شود. نوع مبرد (ماده سرمازا) در سیستم سرماسازی این واحد مخلوطی از آب و نمك بود. تا تاریخ آبان ماه سال 1354 شركت سهامی گسترش خدمات بازرگانی از نظر مالی و وزارت صنایع از نظر فنی صنعت سردخانه‌ای را در كشور ترویج و پشتیبانی می‌نمودند. بعد از پیروزی انقلاب اسلامی در سال 1361 احداث سردخانه موكول به كسب اجازه از وزارت بازرگانی (از نظر ضرورت ایجاد و سرمایه گذاری) و تأیید وزارت صنایع (از جنبه مشخصات فنی) شد.

آشنایی با مفاهیم مورد استفاده در سرما

سرما در واقع گرفتن حرارت از محیط و كاهش دمای محیط است به بیان دیگر وقتی از سرما نام می‌بریم در حقیقت عدم گرما یا حرارت را بازگو می‌كنیم. دما در واقع نشان دهنده میزان حركت ملكول‌های یك جسم است و گرما نه تنها بیان كننده سرعت حركت ملكول‌ها در جسم می‌باشد بلكه تعیین كننده تعداد ملكول‌ها (جرم) كه تحت تأثیر آن قرار گرفته‌اند نیز می‌باشد.

برای درك مكانیسم نگهداری مواد غذایی به وسیله سرما لازم است با چند مفهوم حرارتی از جمله درجه حرارت، گرمای ویژه، گرمای نهان و گرمای محسوس، درجه حرارت بحرانی و ... آشنا شویم.

1) درجه حرارت:

بنا به تعریف درجه گرما یا سرمای یك جسم بر اساس درجه فارنهایت یا سانتیگراد بیان می شود كه هر 2 سیستم براساس نقطه ذوب یخ و نقطه جوش آب خالص در فشار 1 اتمسفر مشخص می‌گردند.

 

 

درجه گرمی یا سردی یك جسم بستگی به شدت حركت مولكول های تشكیل دهنده آن جسم در حول محور تقارنشان دارد. نرخ این حركت مولكولی را درجه حرارت می نامند. از آنجاییكه حرارت یك نوع انرژی است لذا قابل انتقال است. انتقال حرارت به 3 طریق صورت می‌گیرد:

1) هدایت ملكولی (Conduction): در واقع انتقال حرارت در یك جسم از نقطه گرمتر به نقطه سردتر می‌باشد كه توسط مولكول های یك جسم صورت می گیرد مانند انتقال حرارت در اجسام جامد

 

2) جا به جایی (Convection): عبارت است از انتقال حرارت در یك محیط مایع یا فضا به وسیلة جا به جایی ملكول‌ها كه به علت اختلاف دانسیته ای كه به علت بالا رفتن انرژی حرارتی در آنها بوجود آمده است مانند گرم شدن هوای اتاق

 

3) تشعشع (Radiation): عبارت است از انتقال حرارت توسط امواج. در این روش نیازی به تماس بین جسم گرم و سرد وجود ندارد. مانند گرم شدن زمین توسط نور خورشید

2) گرمای ویژة مادة غذایی:

گرمای ویژه برای اجسام بنا بر تعریف عبارت است از مقدار حرارتی كه بتواند درجه حرارت یك واحد از وزن یك جسم را یك درجه سانتی‌گراد بالا ببرد.

     یا     (درصد آب ماده غذایی)= گرمای ویژه

درصد آب ماده غذایی =

3) گرمای نهان (Latent heat):

مقدار حرارتی است كه اگر به یك جسم داده شود و یا از آن گرفته شود آن جسم تغییر درجه حرارت نمی‌دهد بلكه حالت فیزیكی آن تغییر می‌كند. زمانی كه یك جسم جامد به مایع تبدیل می‌شود این گرما را گرمای نهان ذوب (Latent heat of Fusion) و زمانیكه یك جسم از مایع به بخار تبدیل می شود آن را گرمای نهان تبخیر (Latent heat of evaporation)‌ می‌گویند.

4) گرمای محسوس (sensible heat):

عبارت است از مقدار حرارتی كه بدون تغییر حالت یك جسم باعث افزایش یا كاهش دمای آن می‌شود. سرد كردن یك جسم در واقع گرفتن گرمای محسوس آن جسم است.

5) درجه حرارت بحرانی (Critical Temprature):

درجه حرارتی است كه بالاتر از نتوان گاز را به مایع تبدیل كرد.

6) ذوب:

تبدیل حالت یك جسم جامد در اثر حرارت به مایع را ذوب گویند.

7) انجماد:

عبارت است از گرفتن حرارت از یك جسم مایع و تبدیل آن به جامد.

8) تبخیر:

تغییر حالت یك جسم مایع به حالت گاز را تبخیر گویند.

9) میعان:

تغییر حالت یك جسم از حالت گاز به مایع را گویند كه به سه روش امكان پذیر است:

- افزایش فشار

- كاهش دما

- افزایش فشار و كاهش دما به صورت توام

10) تصعید:

عبارت است از تغییر حالت یك جسم جامد به حالت بخار بدون اینكه به حالت مایع در بیاید.

واحدهای حرارتی:

1- ترمی (Termie): عبارت است از مقدار گرمایی كه حرارت یك تن آب را یك درجه بالا ببرد.

2- كالری (Calorie): مقدار حرارتی است كه یك واحد وزن از آب می‌گیرد تا حرارت آن یك درجه بالا برود.

3- بی تی یو (B.T.U یا British Thermal Unit): عبارت است از مقدار حرارتی كه به یك پوند آب داده می‌شود تا حرارت آن یك درجه فارنهایت بالا برود.

 یك پوند (lb)

4-تن سردخانه‌ای: واحد سرما به صورت تن سردخانه‌ای بیان می‌شود و عبارت است از جذب گرمای نهان ذوب توسط 2000 پوند یخ با دمای 32 درجه فارنهایت یا صفر درجه سانتیگراد در مدت 24 ساعت تا به 2000 پوند آب 32 درجه فارنهایت یا صفر درجه سانتیگراد تبدیل شود. از آنجایی كه گرمای نهان ذوب یخ  144 می‌باشد لذا مقدار كل گرمای ذوب شده  288000  خواهد شد كه معادل  200 است.

تجهیزات، ساختمان و تأسیسات سردخانه

برای احداث سردخانه باید به نكاتی توجه داشت كه عبارتند از:

1- موقعیت محل سردخانه: محل سردخانه باید در مركز منطقه تولید و مجاور راههای اصلی بوده و راههایی كه مورد استفاده قرار می‌گیرند باید مناسب باشند به طوری كه رفت و آمد وسایل سنگین در فصل‌های مختلف سال در آنها امكان‌پذیر باشد. زمین سردخانه باید مستحكم باشد، آب در سطح آن جمع نشود، زه‌كش خوبی داشته باشد و بتواند به راحتی سنگینی ساختمان و تجهیزات را تحمل كند. دسترسی به منابع آب و برق هم در آن آسان باشد.

2- طرح ساختمان: ساختمان سردخانه باید طوری طراحی شود كه كلیه انبارها به یك راهروی اصلی منتهی شوند. انبارهایی كه به وسیله یك در به انبار دیگر باز می‌شوند مناسب نیستند. چرا كه ورود و خروج محصولات با مشكل مواجه می‌شود. در داخل ساختمان انبار نباید ستون‌های زیادی وجود داشته باشد. همچنین قرار دادن پله در جلوی درها مناسب نیست. كف سردخانه باید هم سطح با راهروهای اصلی باشد. جنس دیوارها باید از مواد مقاوم، قابل شستشو و قابل ضدعفونی كردن باشد. موتورخانه باید در مركز ساختمان قرار گیرد تا لوله‌كشی‌های موردنیاز به حداقل برسد.

3- اندازه انبار: اندازة انبارها بستگی دارد به اینكه انبار به چه منظور مورد استفاده قرار می‌گیرد باید توجه كنیم كه محصولات و فراورده‌های مختلف را نمی‌توان و نباید با یكدیگر انبار نمود حتی گاهی ممكن است ارقام یا واریته‌های مختلف یك میوه و یا یك محصول را در انبارهای جداگانه نگهداری كرد.

4- ظرفیت سردخانه: ظرفیت سردخانه در یك منطقه معمولاً با توجه به متوسط تولید در آن ناحیه و همچنین با توجه به آینده‌نگری و ملاحظات زیر محاسبه می‌شود:

1- محصولاتی كه از نظر طبقه‌بندی خیلی بزرگ‌تر یا خیلی كوچك‌تر از حد معمول می‌باشند برای نگهداری در سردخانه مناسب نیستند.

2- مقدار محصولی كه پیش‌بینی می‌شود در سال‌های آینده در اثر كاشت درختان جدید و یا عوامل دیگر بر تولید منطقه افزوده می‌شود باید در محاسبات منظور شود.

3- مقدار محصولی كه بعد از برداشت بلافاصله به فروش می‌رسد در محاسبات منظور نمی‌گردد.

4- نگهداری محصولات زودرس و همچنین محصولاتی كه دارای كیفیت خوب و مرغوب نیستند در سردخانه مقرون به صرفه نیست.

5- اسكلت سردخانه: اسكلت سردخانه ممكن است به صورت اسكلت با مصالحی مانند بتون، اسكلت فلزی، بتون آرمه (مخلوط فلز و بتون) و یا به صورت پیش ساخته، ساخته شود.

6- كف سردخانه: كف سردخانه بایستی دارای زه‌كشی خوب و مناسب باشد و تا عمق 30 سانتیمتری از ریگ و شن پوشیده شده باشد. بر روی شن به ترتیب طبقات زیر قرار می‌گیرند:

1) یك لایه بتون به ضخامت 5 تا 10 سانتیمتر

2) عایق رطوبتی مانند مواد قیر اندود

3) عایق حرارتی در دو لایه: انواع متداول عایق حرارتی شامل چوب پنبه، پشم شیشه و پلیمرهایی نظیر (پلی استایرن و پلی اورتان و ...

4) حدود 10 سانتیمتر لایة بتون: سطح این لایه باید لغزنده نباشد.

نحوة قرارگیری لوله‌ها در داخل سردخانه باید به گونه‌ای باشد كه از یخ‌زدگی و ورود جانوران موذی به داخل سردخانه جلوگیری شود. باید حدالامكان از نصب كف شوی در اطاق‌های سرد اجتناب شود و در صورت ضرورت، دهانة خروجی آن در كف سردخانه باید درپوش داشته باشد

جهت دریافت فایل سردخانه لطفا آن را خریداری نمایید