توسعه، آزمون و ارزیابی خشک‌کن ترکیبی مادون قرمز- هوای گرم به‌منظور تعیین مشخصه‌های عملکردی بهینه آن در خشک کردن موز

مجله پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

مقاله 8، دوره 15، شماره 5 - شماره پیاپی 59، آذر و دی 1398، صفحه 623-634   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.v16i1.76330

نویسندگان

پرویز احمدی قشلاق¹؛ سیدصادق سیدلو هریس^{* 2}؛ حبیبه نعلبندی²

¹گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه فنی حرفه ای شهید بهشتی ارومیه.

²گروه مهندسی مکانیزاسیون کشاورزی، دانشگاه تبریز.

چکیده

استفاده از امواج مادون قرمز برای خشک ­کردن محصولات کشاورزی و غذایی موجب کاهش مصرف انرژی و مدت‌‌ زمان خشک ­کردن و افزایش کیفیت محصول نهایی می‌گردد. در این تحقیق مراحل تغییر خشک­کن مادون­ قرمز منفرد موجود، به دستگاه ترکیبی مادون­ قرمز- هوای گرم انجام و دستگاه مذکور ساخته شد. سپس برای ارزیابی سیستم در خشک­ کردن موز و بر اساس مبانی علمی موجود و نیز نیاز بازار مصرف، تاثیر مشخصه­ هایی مانند ضخامت ورقه­ های موز (4 و 6 میلی‌متر) و دمای سطح محصول (55، 65 و 75 درجه سانتی‌گراد) روی سینتیک خشک ­شدن و خواص کیفی محصول نهایی مطالعه شد. هم­چنین جهت سهولت استفاده از نتایج آزمون­ها، مدل­ های ریاضی مختلف روی داده­ های آزمایش برازش و مناسب­ترین مدل توسعه داده شد. بر اساس نتایج حاصله، افزایش دما از 55 به 75 درجه سانتی­گراد و نیز کاهش ضخامت نمونه­ ها تاثیر معنی ­داری روی تغییرات رنگ نمونه ­ها و زمان خشک شدن داشت ولی اثر فاکتورهای مذکور روی دانسیته نمونه ­ها غیرمعنی­ دار بود. به عبارت دیگر استفاده از دمای 55 درجه سانتی­گراد موجب تولید بهترین محصول خشک از نظر کیفیت ظاهری شد. با توجه به خصوصیات کیفی مناسب استحصالی و مقایسه آن با داده­ های مرتبط با روش خشک ­کردن هوای گرم مشاهده شد که روش ترکیبی از دیدگاه تغییرات کیفی و زمان خشک شدن از ارجحیت برخوردار است. مقایسه مدل­ های ریاضی نشان داد که مدل پیج انتخاب مناسبی برای پیش­ بینی سینتیک خشک­ شدن موز تحت شرایط مورد مطالعه م ی­باشد.

کلیدواژه‌ها

مدل ریاضی؛ موز؛ خشک‌کن ترکیبی مادون قرمز- هوای گرم؛ خواص کیفی

مراجع

امیرنجات، ح.، ۱۳۸۹، ارزیابی اثرات توأم روش‌های جابه‌جایی حرارت و تابش اشعه مادون‌قرمز بر خشک‌کردن لایه نازک قارچ خوراکی، پایان ‌نامه کارشناسی ارشد. دانشگاه تربیت مدرس.

موسوی بایگی، ف.، فرهمند، ع.، تقی‌زاده، م. و ضیا فروغی،1.، 1395، مدل سازی خشک‌کردن لایه نازک خرمالو به دو روش هوای داغ و مادون‌قرمز، فصلنامه علوم و صنایع غذایی، دوره 13، شماره 53، 161-171.

بداقی، ا.، ۱۳۹۲، طراحی و ساخت خشک‌کن آزمایشگاهی ترکیبی مادون‌قرمز هوای گرم، پایان‌ نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تبریز.

زیرجانی، ل. و توکلی پور،ح.، 1389، مطالعه امکان تولید برگه موز توسط روش خشک‌کردن ترکیبی هوای گرم و ماکروویو، نشریه پژوهش‌های علوم و صنایع غذایی ایران. جلد 6۶، شماره ۱، 73-86.

حسینی‌قابوس، س.، سیدین‌اردبیلی، م.، کاشانی‌نژاد، م.، اسدی، غ. و اعلمی، م.، 1395، سینتیک انتقال جرم خشک‌کردن ترکیبی مادون‌قرمز- هوای داغ کدو حلوایی، علوم غذایی و تغذیه، دوره13، شماره 4، 5-16.

قربانی، ر.، دهقان‌نیا، ج.، سیدلو هریس، س. و قنبرزاده، ق.، ۱۳۹۲، مدل سازی دانسیته ظاهری در طی خشک کردن آلوی پیش تیمار شده با اولتراسوند وآبگیری اسمزی. فصلنامه علوم و فناوری‌های نوین غذایی، دوره 1، شماره ٢، 23-38.

کریمی، ف.، ۱۳۹۰، مدل‌سازی سینتیک خشک‌‌کردن ورقه‌های موز، پایان نامه کارشناسی ارشد، گروه علوم و صنایع غذایی. دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز.

AOAC, 1990, Official Method of Analysis, Association of Official Analytical Chemists (No.934.06).

Baini, R., & Langrish, T. A. G., 2009, Assessment of colour development in dried bananas measurements and implications for modelling. Journal of Food Engineering, 93,177-182.

Cakmak, G. & Yildiz, C., 2011, the drying kinetics of seeded grape in solar dryer with PCM-based solar integrated collector. Food and Bioproducts Processing, 89, 103-108.

Doymaz, I. & Pala, M., 2002, the effect of dipping pretreatment on air-drying rates of the seedless grapes. Journal of Food Engineering, 52: 413-417.

Doymaz, I., 2007, the kinetics of forced convective air-drying of pumpkin slices. Journal of Food Engineering, 79, 243–248.

Fernandez, F. A.N., Linhares J.F.E. & Rodrigues, S., 2008, Ultrasound as pre-treatment for drying of pineapple. Ultrasonics Son chemistry, 15, 1049-1054.

Hakan, O.M. & Can, E., 2006, Mathematical modeling of thin layer drying of Golden apples. Journal of Food Engineering, 77, 119–125.

Hebbar, U.H., Vishwanatham, K.H. & Ramesh, M.N., 2004, combined infrared and hot air dryer for vegetables. Journal of Food Engineering, 65, 557-563.

Khampakool, A., Soisungwan, S., & Sung S.H, 2019. Potential application of infrared assisted freeze drying (IRAFD) for banana snacks: Drying kinetics, energy consumption, and texture. LWT - Food Science and Technology, 99, 355–363.

Koc, B., Eren, I. & Ertekin, F. K., 2008, Modelling bulk density, porosity and shrinkage of quince during drying: The effect of drying method. Journal of Food Engineering, 85, 340-349.

Ortuno, C., Perez-Munuera, I., Puig, A. & Riera, E., 2010, Influence of power ultrasound application on mass transport microstructure of orange peel during hot air drying. Journal of Food Engineering, 3, 153-159.

Pan, Z. & Atungulu, G. G., 2011, Infrared heating for food and agricultural processing. Taylor & Francis Group, 5, 353-360.

Pekke, M.A., Pan, Z., Atungulu, G.G., Gary Smith, G., & Thompson, J.F., 2013, Drying characteristics and quality of bananas under infrared radiation heating. International Journal of Agricultural and Biology Engineering, 6 (3), 58-70.

Sharma, G. P., Verma, R. C. & Pathare, P. B., 2005, Thin-layer infrared radiation drying of onion slice. Journal of Food Engineering, 67, 361-366.

Swasdisevi, T., Devahastin, S., Sa-Adchom, P. & Soponronnarit, S., 2009. Mathematical modeling of combined far-infrared and vacuum drying banana slice. Journal of Food Engineering, 92, 100–106.

Talla, A., Puiggali, J.-R., Jomaa, W. & Jannot, Y., 2004, Shrinkage and density evolution during drying of tropical fruits: application to banana. Journal of Food Engineering, 64, 103-109.

Thuwapanichayanan, R., Prachayawarakorn, S., Jaruwan Kunwisawa, J., & Soponronnarit, S., 2011, Determination of effective moisture diffusivity and assessment of quality attributes of banana slices during drying. LWT - Food Science and Technology, 44, 1502-1510.

Yaldiz, O., Ertekin, C. & Uzun, H. I., 2001, Mathematical modeling of thin layer drying of sultana grapes. Energy, 26, 457-465.

Yan, Z., Sousa-Gallagher, M.J. & Oliveira, F.A.R., 2008, Shrinkage and porosity of banana, pineapple and mango slices during air-drying. Journal of Food Engineering, 84, 430–4.