Tutto sull'essiccatore solare

In questo articolo esaminiamo tutti gli aspetti della disidratazione naturale degli alimenti con un essiccatore solare: i diversi metodi di essiccazione - come funzionano gli essiccatori solari - i vantaggi della disidratazione solare. Buona lettura!

Essiccazione tradizionale degli alimenti all'aria

Il metodo tradizionale di essiccazione degli alimenti consiste nel metterli al sole all'aria aperta. Questo metodo, chiamato essiccazione naturale o all'aria, è efficace per piccole quantità di cibo. L'area necessaria per l'essiccazione al sole aumenta con la quantità di cibo e, poiché il cibo è posto all'aria aperta, è facilmente contaminabile. Pertanto, uno dei motivi principali per cui l'essiccazione al sole non è facile da ottenere con grandi quantità di alimenti è che il controllo e il monitoraggio diventano sempre più difficili con l'aumentare delle quantità di alimenti.

Come funziona l'essiccatore solare?

A differenza dell'essiccazione al sole, in cui gli alimenti sono esposti alla luce diretta del sole, il metodo di essiccazione solare utilizza la radiazione solare indiretta. Il principio della tecnica di essiccazione solare consiste nel raccogliere l'energia solare riscaldando il volume d'aria nei collettori solari e nel condurre l'aria calda dal collettore alla camera di essiccazione. Qui vengono collocati i prodotti da essiccare.

In questo sistema chiuso, composto da un collettore solare e una camera di essiccazione, senza esposizione diretta della carne all'ambiente, l'essiccazione della carne è più igienica, poiché non c'è contaminazione secondaria dei prodotti da parte di pioggia, polvere, insetti, roditori o uccelli. I prodotti sono asciugati solo con aria calda. Non c'è un impatto diretto della radiazione solare sul prodotto. L'energia solare produce aria calda nei collettori solari. L'aumento della temperatura in un dato volume d'aria diminuisce l'umidità relativa dell'aria e aumenta la capacità di assorbimento dell'acqua dell'aria. Un flusso costante di aria calda nella camera di essiccazione, che scorre attraverso e sopra i pezzi di carne, permette una disidratazione continua ed efficiente.

Qual è la capacità di un essiccatore solare?

L'essiccatore solare o disidratatore solare è un concetto relativamente semplice. Una caratteristica importante dei dispositivi di essiccazione è la dimensione dei collettori solari. A seconda della quantità di prodotto da essiccare, i collettori devono avere la capacità di fornire quantità sufficienti di aria calda alla camera di essiccazione. I raccoglitori che sono troppo piccoli per la quantità di cibo da essiccare porteranno a tentativi falliti e al deterioramento del cibo.

Qual è il processo di essiccazione?

Il processo di essiccazione degli alimenti si articola in 3 fasi:

1. Conversione della luce in calore: la presenza del nero all'interno di un essiccatore solare migliora l'efficienza della trasformazione della luce in calore.

2. Intrappolamento del calore: isolare l'aria all'interno dell'asciugatrice dall'aria esterna fa una differenza importante. L'uso di un solido trasparente, come un sacchetto di plastica o un coperchio di vetro, permette alla luce di entrare, ma una volta che la luce viene assorbita e convertita in calore, il sacchetto di plastica o il coperchio di vetro intrappola il calore all'interno per disidratare il cibo. In questo modo è possibile ottenere temperature simili sia in condizioni di freddo e vento che in condizioni di caldo.

3. Spostare il calore verso il cibo: Sia l'essiccatore a convezione naturale che quello a convezione forzata utilizzano la convezione dell'aria riscaldata per trasferire il calore agli alimenti. Quando il calore viene reindirizzato nella camera calda, l'umidità dell'aria diminuisce drasticamente consentendo, ad esempio, la deumidificazione e l'essiccazione della frutta.

I 3 tipi di essiccatore solare

C'è una grande varietà di modelli di essiccatori solari. Fondamentalmente, gli essiccatori solari possono essere classificati in tre gruppi:

1. Essiccatore solare a convezione naturale

Gli essiccatori solari sfruttano la naturale convezione verticale che si verifica quando l'aria viene riscaldata. In generale, gli essiccatori a convezione naturale sono adeguatamente dimensionati per l'uso in azienda.

La struttura è composta da tre elementi principali: un collettore solare, un serbatoio di essiccazione e un camino solare. Gli essiccatori a convezione naturale più piccoli sono essenzialmente scatole di legno con bocchette in alto e in basso. Gli alimenti sono disposti su telai metallici che scorrono nelle scatole. Un riscaldatore di aria solare di dimensioni adeguate, con una lastra di plastica esposta a sud e un assorbitore di metallo nero, è collegato al fondo dei box. L'aria entra dal fondo del riscaldatore d'aria solare e viene riscaldata dall'assorbitore di metallo nero. L'aria calda sale lungo il cibo e fuoriesce dalle bocchette in alto.

In funzione, questi essiccatori producono temperature comprese tra 54 e 82°C, desiderabili per la maggior parte delle operazioni di essiccazione e pastorizzazione degli alimenti. Con questi essiccatori è possibile essiccare gli alimenti in un giorno, anche quando il tempo è parzialmente nuvoloso, nebbioso e molto umido. All'interno, ci sono tredici ripiani che possono contenere 35-40 mele o pesche di medie dimensioni tagliate a fette sottili.

2. Essiccatore solare a convezione forzata

La convezione è forzata sul cibo attraverso l'uso di una ventola. Nel caso degli essiccatori a convezione forzata, la struttura può essere relativamente simile. Tuttavia, l'essiccatore a convezione forzata richiede una fonte di alimentazione per le ventole che forniscono il flusso d'aria. L'essiccatore a convezione forzata non richiede un'inclinazione del flusso d'aria, ma il collettore può essere posizionato orizzontalmente con il ventilatore a un'estremità e il vassoio di essiccazione all'altra.

Inoltre, l'essiccatore a convezione forzata è meno dipendente dall'energia solare, in quanto fornisce da solo il flusso d'aria; ciò consente di operare in condizioni climatiche in cui l'essiccatore a convezione naturale non funziona. Poiché l'inadeguatezza della ventilazione è una delle principali cause di perdita di alimento negli essiccatoi solari ed è aggravata dal riscaldamento intermittente, è essenziale ottenere una ventilazione adeguata. L'aggiunta di un flusso di convezione forzata, ad esempio fornito da una cella solare fotovoltaica collegata a un ventilatore, impedirà la perdita di alimentazione.

3. Essiccatore solare a tunnel

La struttura di un essiccatore a tunnel è relativamente semplice, con una parete in polietilene particolarmente resistente alle alte temperature. A differenza di altri tipi di essiccatori, la struttura è abbastanza grande da permettere l'ingresso di una sola persona.

Come asciugare correttamente gli alimenti?

L'essiccazione è una fase importante del processo di produzione degli alimenti. L'argomento principale a favore dell'essiccazione degli alimenti è quello di conservarli più a lungo. Tuttavia, è importante notare che il processo non si limita a rimuovere l'umidità dagli alimenti.

Altri fattori di qualità sono influenzati dalla scelta delle condizioni di essiccazione e delle attrezzature:

Contenuto di umidità: è essenziale che gli alimenti dopo l'essiccazione abbiano un contenuto di umidità adatto alla conservazione. Il contenuto di umidità desiderato dipende dal tipo di alimento, dalla durata della conservazione e dalle condizioni di conservazione disponibili. L'operazione di essiccazione è anche essenziale per ridurre al minimo la gamma di livelli di umidità nel lotto di alimenti, poiché porzioni di alimenti non sufficientemente essiccati possono causare il deterioramento dell'intero lotto.

Valore nutrizionale: i componenti degli alimenti possono essere influenzati negativamente quando si raggiungono temperature eccessive.

Crescita delle muffe: il tasso di crescita dei microrganismi dipende dal contenuto d'acqua dell'alimento, dalla temperatura e dal grado di danneggiamento fisico dell'alimento.

Quali sono i vantaggi di un essiccatore solare?

Questa tecnologia ha diversi vantaggi socio-economici. Uno dei principali problemi che i paesi in via di sviluppo devono affrontare oggi è la sicurezza alimentare. L'essiccatore solare, utilizzando questa energia rinnovabile, può migliorare la sicurezza alimentare, permettendo una migliore conservazione del cibo dopo l'essiccazione rispetto al cibo che non è stato essiccato. L'essiccatore solare riduce il tempo di essiccazione e facilita l'essiccazione degli alimenti rispetto al metodo di essiccazione al sole.

L'essiccatore solare risparmia combustibile ed elettricità quando sostituisce le varianti di essiccatori che richiedono una fonte di energia esterna sotto forma di elettricità o combustibile fossile. Inoltre, gli essiccatori solari riducono i tempi di essiccazione rispetto all'essiccazione solare. Mentre gli essiccatori alimentati da combustibili fossili o elettricità possono avere alcuni vantaggi (flusso d'aria più regolare e temperature più alte), le barriere finanziarie associate a queste tecnologie possono essere troppo alte per gli agricoltori marginali. Per esempio, l'elettricità può non essere disponibile o può essere troppo costosa, e l'essiccazione con combustibili fossili può comportare alti costi iniziali e operativi.

La frutta, la verdura e la carne essiccate in un essiccatore solare sono di migliore qualità e più igieniche della frutta, della verdura e della carne essiccate al sole. Come detto, grazie al design del sistema chiuso, la contaminazione del cibo è evitata o minimizzata. Inoltre, il cibo non è vulnerabile alla pioggia e alla polvere, a differenza del sistema di essiccazione al sole aperto.

Nelle zone rurali dove gli agricoltori coltivano frutta e verdura senza adeguate strutture di essiccazione, devono vendere il cibo sul mercato subito dopo il raccolto. Quando la produzione di cibo è alta, gli agricoltori hanno bisogno di vendere il cibo a un prezzo basso per evitare che perda valore attraverso la decomposizione. Pertanto, l'essiccatore alimentare solare può essere in grado di evitare le perdite finanziarie che gli agricoltori affrontano in queste situazioni. Il cibo essiccato può essere conservato più a lungo e mantenere la sua qualità più a lungo. Inoltre, la frutta e la verdura secca possono essere vendute come prodotti differenziati, il che può aumentare il loro valore di mercato. Per esempio, la carne secca può essere trasformata in una varietà di prodotti diversi.

Il cibo sarà più asciutto e meno ingombrante. Quindi, oltre a un tempo di conservazione più lungo, il cibo è anche più facile da trasportare dopo l'essiccazione con l'aiuto delle rastrelliere integrate nell'essiccatore solare.

Come realizzare un essiccatore solare?

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