بررسی سینتیک خشک کردن توت سیاه و میزان انرژی مصرفی در آون مایکروویو

محورهای موضوعی : میکروبیولوژی مواد غذایی

مهدی زجاجی ¹ (کارشناس پژوهشی آزمایشگاه صنایع غذایی مجتمع آزمایشگاهی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران)
امیرفرخ مظاهری ² (استادیار گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی، واحد قزوین، دانشگاه آزاد اسلامی، قزوین، ایران)
سحر نماینده ³ (دانشجوی دکتری صنایع غذایی، دانشگاه تهران، هیئت علمی دانشگاه غیر انتفاعی آبا، تهران، ایران)
مهدیه ابوالحسنی ⁴ (دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه مکانیک ماشین های کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران)

تاریخ دریافت : 1395/02/25 تاریخ پذیرش : 1395/02/25 تاریخ انتشار : 1395/03/01

کلید واژه: آون مایکروویو, انرژی مصرفی, توت‌سیاه, مد‌‌ل‌سازی ریاضی, نفوذ رطوبتی,

چکیده مقاله :

مقدمه: توت سیاه جزء میوه‌های نرم است. این میوه نسبت به آسیب‌های مکانیکی از قبیل ضربه در هنگام برداشت و آلودگی میکروبی (کپک و مخمر) حساس بوده که نمی‌توان آن را به طور مناسبی انبار کرد. به دلیل کوتاه بودن فصل برداشت و ماندگاری پایین، از روش خشک کردن برای افزایش ماندگاری استفاده می شود. خشک کردن یکی از قدیمی‌ترین روش‌ها برای نگهداری مواد غذایی است. خشک‌کردن با کاهش رطوبت از ماده غذایی محافظت کرده و همچنین با کاهش فعالیت میکروبی از فساد در طول مدت نگهداری جلوگیری می‌کند. در این مطالعه به بررسی سینتیک خشک کردن، ضریب نفوذ حرارتی، تعیین بهترین مدل ریاضی و انرژی فعال‌سازی برای توت سیاه با استفاده از آون مایکروویو پرداخته شده است. مواد و روش‌ها: خشک کردن توت سیاه با استفاده از آون مایکروویو در 4 سطح توانی )200، 300، 400 و 500 وات( انجام شد و نتایج با یکدیگر مقایسه گردید. توزین نمونه‌ها هر 30 ثانیه توسط ترازوی دیجیتال (GF600-Japan) انجام شد. برای فرآیند مدل سازی ریاضی، 9 مدل تجربی بر داده‌‎های آزمایشگاهی برازش داده شد و سپس با توجه به بیشترین مقدار (R2)، کمترین مقدار (c2) و (RMSE) بهترین مدل ریاضی با دقت بالا انتخاب شد. یافته‌ها: نتایج حاصل از تحلیل رگرسیونی مدل‌های مورد بررسی، نشان داد که مدل میدیلی بهترین برازش را با داده های به دست آمده نشان می دهد. همچنین بیشترین میزان ضریب نفوذ رطوبتی موثر در توان 500 وات به میزان m2/s5-10× 28/3 و کمترین میزان ضریب نفوذ رطوبتی موثر در توان 200 وات به میزان m2/s6-10× 58/ 9 به دست آمد. نتیجه‌گیری: نتایج این تحقیق حاکی از آن بود که خشک کردن با مایکروویو می تواند روش مناسبی برای کاهش رطوبت مواد غذایی مرطوب به ویژه توت سیاه باشد.

چکیده انگلیسی:

Introduction: Black mulberry is a soft fruit that is quite sensitive to the mechanical damage during the harvesting and therefore susceptible to the microbial contamination and cannot be properly stored due to the short harvest season and low shelf life. Drying methods are used to increase it’s shelf life. Drying is the oldest method of food preservation. Drying preserves foods by removing enough moisture from the food and reduces the microbiological activities and minimizes the physical and chemical changes during storage. In this research, drying kinetics, moisture diffusivity, appropriate mathematical modeling and activation energy of black mulberry were studied under microwave oven. Materials and Methods: Dring of black mulberry using microwave oven was performed at four power levels (200, 300, 400 and 500 W) and the results were compared. Samples weighing was performed every 30 seconds by a digital scale (GF600-Japan). For mathematical modeling, nine empirical models were fitted on the experimental data and then according to the most value of R2, the lowest value of c2and RMSE, the best mathematical model was selected with the highest accuracy. Results: The result of regression analysis showed that Midilli model has the best fitting with the data. Moreover, the highest value of moisture diffusivity was obtained at 3.28×10-5 m2/s at the power of 500 W and the lowest value of moisture diffusivity was obtained at 9.58×10-6 m2/s at the power of 200 W. Conclusion: The results of this study indicated that microwave drying method might be suitable for the reduction of moisture content in fruits such blackberry.