تاثیر تابش UVC در دستگاه الک

در دنیای امروز استفاده از تکنولوژی UV-C برای ضد عفونی مواد غذایی و بهبود کیفیت محصولات کشاورزی به یک استاندارد در صنایع مختلف تبدیل شده است. یکی از این کاربردها استفاده از تابش UV-C در دستگاه های الک آرد برای بهبود کیفیت و بهداشت آرد است. در این مقاله به محاسبات علمی و فنی تابش فوتونهای UV-C به آرد و تاثیر آن بر کیفیت و حذف میکروارگانیسم ها پرداخته میشود این محاسبات شامل تعداد فوتونها، انرژی تابشی اثرات گردش ذرات آرد و فرآیند ضدعفونی با استفاده از لامپ های UV-C است.

1. محاسبه تعداد قوتونها
1.1 تعریف انرژی فوتون و تعداد شلیک ها
برای محاسبه تعداد فوتونهایی که از لامپ UV-C با توان 1 وات در یک ثانیه شلیک میشود، ابتدا باید انرژی هر فوتون را محاسبه کنیم انرژی یک فوتون به طول موج آن بستگی دارد و با استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود:

که در آن
. E انرژی فوتون (در ژول) است.
.ثابت پلانک است .
. سرعت نور در خلاء  است.
. طول موج تابش UV-C است که معمولاً برای لامپهای UV-C برابر با نانومتر  است.

1.2 محاسبه انرژی فوتون
با استفاده از مقادیر ثابت در فرمول بالا میتوانیم انرژی هر قوتون را محاسبه کنیم

این انرژی برای هر فوتون تابیده شده توسط لامپ UV-C با طول موج 254 نانومتر است.
1.3 تعداد فوتون های تابیده شده
اکنون میتوانیم تعداد فوتونها را در یک ثانیه محاسبه کنیم از آنجا که توان لامپ UV-C1 وات است که معادل 1 ژول بر ثانیه میباشد تعداد فوتونهای تابیده شده در یک ثانیه با استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود:

که در آن
تعداد فوتونهای تابیده شده در ثانیه است.
. P توان لامپ (1) وات) است.
. E انرژی هر فوتون است.
با جایگذاری مقادیر داریم

این نشان میدهد که در هر ثانیه لامپ UV-C با توان 1 وات حدود فوتون تابش میکند.

تابش UV-C بر میکروارگانیسم ها
لامپ های UV-C به دلیل تابش در طول موج 254 نانومتر میتوانند باعث آسیب به ساختار DNA میکروارگانیسم ها شوند. این آسیب منجر به از کار افتادن یا مرگ میکروارگانیسم ها میشود. تابش UV-C میتواند پیوندهای دوگانه DNA را بشکند و فرآیندهای حیاتی میکروارگانیسم ها را مختل کند.
این فرآیند به ویژه در محیطهایی که آلودگی میکروبی دارند به طور موثری میتواند آلودگی را کاهش دهد و به بهبود کیفیت محصول نهایی (آرد) کمک کند.

3 اثرات تابش UV-C بر ذرات آرد
در دستگاه شما که از 32 لامپ UV-C با توان مجموع 16 وات استفاده میکند این لامپها به طور یکنواخت به ذرات آرد تابش میکنند. اکنون میخواهیم محاسبه کنیم که هر ذره آرد چند فوتون در یک دوره زمانی دریافت میکند.
فرض کنید که هر ذره آرد به مدت 4 ثانیه در دستگاه گردش میکند با توجه به اینکه تعداد فوتونهایی که در هر ثانیه به هر ذره آرد تابیده میشود 1.28 × 1810 فوتون است تعداد فوتونهایی که در مدت 4 ثانیه به یک ذره آرد تاییده میشود به شرح زیر محاسبه می شود: 

این تعداد فوتون ها در مدت زمان 4 ثانیه به هر ذره آرد تابیده میشود تعداد فوتونهای تابیده شده به آرد نشان دهنده تأثیر دستگاه بر ضد عفونی آرد و از بین بردن میکروارگانیسم ها است.

.4 تاثیر گردش آرد و تابش UV

ذرات آرد در دستگاه به مدت 4 ثانیه در حرکت هستند در این مدت ذرات آرد از لامپهای UV-C تابش میشوند و در معرض جریان هوای فعال برای ضد عفونی قرار میگیرند این گردش ذرات آرد و تابش UV-C به طور مؤثری باعث کاهش سایه زنی و پوشش یکنواخت تابش بر روی تمام ذرات آرد میشود. حرکت آرد در این دستگاه مانند یک گرداب توربولانسی است که باعث میشود تمامی ذرات در معرض تابش UV-C قرار گیرند.
این ویژگی باعث میشود که تمامی میکروارگانیسمها در آرد تحت تأثیر تابش UV-C قرار بگیرند و در نتیجه کیفیت آرد از لحاظ بهداشتی افزایش یابد.

5 نتایج آزمایشهای عملی و تأثیر بر کیفیت آرد
در آزمایش های انجام شده دستگاه توانسته است آردهایی که بوی نامطبوع داشتند و احتمالاً دارای میکروارگانیسم های زیان آور بودند در مدت زمان 48 ساعت از بوی ناخوشایند خود رهایی یابند. این موضوع نشان دهنده عملکرد مؤثر دستگاه در حذف میکروارگانیسم ها و بهبود کیفیت آرد است. این فرایند نشان دهنده این است که لامپ های UV-C و جریان هوای توربولانسی که در دستگاه استفاده میشود به طور مؤثری باعث حذف میکروبها و از بین بردن بوهای ناخوشایند میشود.

نتیجه گیری
دستگاه الک و هوادهی UV-C که با استفاده از 32 لامپ UV-C با توان مجموع 16 وات در مدت زمان 4 ثانیه برای هر ذره آرد عمل میکند قادر است به طور مؤثری میکروارگانیسم ها را از بین ببرد و به بهبود کیفیت آرد کمک کند. محاسبات نشان داد که تعداد فوتونهای تابیده شده به هر ذره آرد در این مدت زمان به حدود فوتون می رسد. این تابش UV-C به همراه جریان هوای فعال و سیستم گردش توربولانسی به طور یکنواخت و مؤثر به ضد عفونی آرد میپردازد و از بروز آلودگی ها جلوگیری می کند.
این اطلاعات میتواند به عنوان یک مبنای علمی برای تحلیل عملکرد دستگاههای مشابه و توضیح دادن فرآیندهای علمی پشت آن در وب سایت و مستندات رسمی شما استفاده شود.