سینتیک انتقال جرم خشک‌کردن ترکیبی مادون قرمز- هوای داغ کدو حلوایی
محورهای موضوعی : میکروبیولوژی مواد غذاییسید حسین حسینی قابوس 1 , سید مهدی سیدین اردبیلی 2 , مهدی کاشانی نژاد 3 , غلامحسن اسدی 4 , مهران اعلمی 5
1 - دانشجوی دکتری گروه علوم و صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - دانشیار دانشکده علوم و مهندسی صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - دانشیار دانشکده صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
4 - استادیار دانشکده علوم و مهندسی صنایع غذایی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
5 - دانشیار دانشکده صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران
کلید واژه: خشک‌کردن, ضریب نفوذ, کدوحلوایی, مادون‌قرمز, مدل نیوتن, هوای داغ,
چکیده مقاله :
مقدمه: کدوحلوایی یک منبع مناسب از کاروتن، ویتامین‌های محلول در آب و اسیدهای آمینه است. کدوحلوایی را می‌توان به آرد که دارای ماندگاری طولانی است تبدیل نمود. آرد کدوحلوایی به دلیل عطر و طعم بسیار مطلوب، شیرینی و رنگ زرد نارنجی- قرمز عمیق آن استفاده می‌شود. در این پژوهش مدل‌سازی سینتیک خشک شدن کدوحلوایی در یک خشک‌کن مادون قرمز هوای داغ بررسی می‌شود. مواد و روش‌ها: تأثیر توان لامپ پرتودهی در سه سطح 204، 238 و 272 وات، دمای هوای داغ در سه سطح 55، 65 و 75 درجه سلسیوس و ضخامت نمونه‌ها در دو سطح 5/0 و 7/0 سانتی‌متر بر زمان، سینتیک خشک شدن و ضریب نفوذ رطوبت در طی خشک شدن کدوحلوایی در قالب طرح کاملاً تصادفی بررسی شد. یافته‌ها: تأثیر توان پرتودهی و دمای هوای داغ بر فرآیند خشک شدن کدوحلوایی معنی‌دار بود. افزایش توان لامپ مادون‌قرمز از 204 به 272 وات و افزایش دمای هوای داغ از 55 به 75 درجه سلسیوس، زمان خشک شدن کدوحلوایی را به ترتیب 05/15 و 43/37 درصد کاهش دادند. ضریب نفوذ مؤثر رطوبت کدوحلوایی بین 10-10×2/9 تا 9-10×3/3 مترمربع بر ثانیه بود. نتیجه‌گیری: توان 272 وات، دمای 75 درجه سلسیوس و ضخامت 5/0 سانتی‌متر به عنوان بهترین شرایط خشک‌کردن کدو به دست آمد. اثر توان حرارتی مادون قرمز و دمای هوای داغ بر تغییرات ضریب نفوذ مؤثر کدوحلوایی بررسی و مشخص شد که مقدار ضریب نفوذ مؤثر با افزایش توان منبع حرارتی و دمای هوای داغ افزایش می یابد. در مدل‌سازی فرآیند خشک شدن کدوحلوایی مدل نیوتن همخوانی بهتری با نتایج آزمایشگاهی در مقایسه با سایر مدل‌ها داشت.
Introduction: Pumpkin is a good source of carotene, water-soluble vitamins and amino acids. Pumpkin can be processed into flour which has a longer shelf-life. Pumpkin flour is used because of its highly-desirable flavour, sweetness and deep yellow orange –red colour. In this study, kinetic modeling of pumpkin drying in an infrared-hot air dryer was investigated. Materials and Methods: The effect of radiation lamp power at three levels of 204, 238 and 272W, hot air temperature at three levels of 55, 65 and 75 °C and samples thickness at two levels of 0.5 and 0.7 cm on time and drying kinetics and moisture diffusion coefficient during drying of pumpkin in a completely randomized design were evaluated. Results: The effect of radiation power and hot air temperature on the drying process of pumpkin is significant. Increase in infrared lamp power from 204 to 272 W and increase in hot air temperature from 55 to75°C reduced pumpkin drying time 15.05 and 37.43 %, respectively. Effective diffusivity coefficient of pumpkin moisture was between 9.2×10-10 to 3.3×10-9 m2/s. Conclusion: 272 W power, 75 °C temperature and 0.5 cm thickness were the best condition for drying of pumpkin. The effects of infrared heat power and hot air temperature on effective diffusivity coefficient changes were investigated and it was found that the effective diffusivity coefficient increased by increasing heat source power and air temperature. In modeling of pumpkin drying process, Newton model is a better match with the experimental results as compared to other models.