هر دو اسپری درایر و فریز درایر ابزارهایی برای خشک کردن مواد هستند، اما تفاوت‌های واضحی در حوزه کاربرد و تجهیزات دارند. در این مقاله تفاوت‌های آن‌ها و مزایای هر یک توضیح داده می‌شود.
اسپری درایر چیست؟
خشک کردن با اسپری یک روش فناوری سیستماتیک برای خشک کردن مواد است. پس از اینکه محلول رقیق در اتاق خشک‌کن به ذرات بسیار ریز پودر یا مه مانند تبدیل می‌شود، آب موجود در آن در تماس با هوای گرم به سرعت تبخیر شده و محصول خشک به دست می‌آید. این روش می‌تواند مستقیماً محلول یا امولسیون را به پودر یا محصول گرانولی تبدیل کند و فرآیندهایی مانند تبخیر و خرد کردن را حذف کند.
اصل کار این است که ماده‌ای که باید خشک شود از طریق عمل مکانیکی به ذرات بسیار ریز تبدیل شود (افزایش سطح تبخیر آب و تسریع فرآیند خشک شدن)، سپس در تماس با هوای گرم، بخش عمده آب آن به سرعت حذف شده و ماده به پودر خشک تبدیل شود.
اسپری درایر در دمای بالا عمل می‌کند، رطوبت سریعاً تبخیر شده و اثر خشک‌کردن خوب است. همزمان، ذرات خشک شده نسبتاً یکنواخت و دارای روانی خوب هستند.
برخی گیاهان به دلیل دمای بالا ممکن است مواد مغذی خود را از دست بدهند؛ برای این گیاهان، فریز درایینگ روش مؤثری برای حفظ تغذیه است. اما برخی گیاهان نیاز دارند که در دمای بالا سمی بودن آن‌ها از بین برود؛ برای این گیاهان، فناوری اسپری درایینگ بسیار ایده‌آل است. برای مثال در سویا، فرآیند غلیظ‌سازی نیاز به دمای بالا دارد تا مواد موسوم به مهارکننده‌های تریپسین که مانع هضم و تجزیه پروتئین می‌شوند، از بین بروند.
اسپری درایر معمولاً آخرین مرحله در فرآیند تولید است و ماده را از حالت مایع به پودر تبدیل می‌کند. در بین تکنیک‌های مختلف نگهداری مواد غذایی، اسپری درایینگ ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود را دارد. دمای استفاده شده در این روش زیاد نیست و می‌تواند طعم، رنگ و ارزش غذایی مواد غذایی را حفظ کرده و همزمان آلودگی میکروبی را حذف کند.
اسپری درایینگ معمولاً برای حذف رطوبت از مواد اولیه استفاده می‌شود، اما کاربردهای دیگری نیز دارد، مانند: تغییر اندازه، شکل یا چگالی مواد، کمک به افزودن مواد دیگر در فرآیند تولید و تولید محصولاتی با استاندارد کیفیت دقیق.
پودر میوه و سبزیجات تولید شده با اسپری درایینگ می‌تواند مواد مغذی میوه و سبزیجات تازه را حفظ کند و حجم آن تا ۷۰٪ کاهش یابد، که مصرف و حمل و نقل را آسان‌تر می‌کند.
جدول مقایسه‌ای از مواد مغذی پودر کدو حلوایی اسپری درای شده در مقایسه با کدو تازه ارائه شده است.
تکنولوژی خشک‌کردن می‌تواند به دو نوع دمای بالا و دمای پایین تقسیم شود. اسپری درایینگ از اسپری با دمای بالا استفاده می‌کند، اما برخی نمونه‌ها در آزمایش در مواجهه با دمای بالا اکسید می‌شوند؛ در این صورت می‌توان از فریز درایینگ استفاده کرد.
فریز درایینگ که به آن خشک کردن با تصعید نیز گفته می‌شود، شامل فریز کردن ماده حاوی آب زیر نقطه انجماد، تبدیل آب به یخ و سپس تبدیل یخ به بخار تحت خلا نسبی است. ماده می‌تواند ابتدا در فریزر منجمد شود و سپس خشک گردد یا مستقیماً در اتاق خشک‌کن با تخلیه سریع خلا منجمد شود. بخار آب حاصل از تصعید توسط کندانسور حذف می‌شود و گرمای لازم برای تصعید معمولاً توسط تابش حرارتی تأمین می‌گردد.
اصل کار این است که طبق فیزیک، آب سه فاز دارد و با کاهش فشار و کاهش نقطه جوش، رطوبت موجود در ماده می‌تواند مستقیماً از فاز جامد به بخار تبدیل شود بدون اینکه از فاز مایع عبور کند.
بر اساس این اصل، می‌توان ابتدا مواد اولیه مرطوب غذایی را زیر نقطه انجماد منجمد کرد تا رطوبت آن به یخ تبدیل شود، سپس در محیط خلاء مناسب، یخ مستقیماً به بخار تبدیل شده و حذف شود. کندانسور بخار موجود در دستگاه بخار آب را تقطیر می‌کند و ماده خشک می‌شود.
این روش خشک کردن با فریز و خلا فرآیندی است که در دما و فشار پایین رخ می‌دهد و اساساً بر انتقال حرارت و جرم در شرایط پایین استوار است.
مزایای فریز درایر:
اسپری درایر و فریز درایر هر یک مزایا و معایب خود را دارند. ویژگی اسپری درایینگ این است که آب به سرعت تبخیر شده و اثر خشک کردن خوب است، سرعت خشک شدن بالا، ذرات یکنواخت و دارای روانی خوب هستند، اما اسپری با دمای بالا ساختار بافت محصول را تخریب می‌کند. فریز درایینگ با خشک کردن در دمای پایین، نیاز به پردازش کمتر نمونه دارد و زمان بیشتری طول می‌کشد.