بررسی سینتیک انتقال جرم در طی خشک‌کردن ترکیبی هوای داغ- مادون‌قرمز برش‌های بادمجان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری دانشکده علوم و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

2 دانشیار دانشکده علوم و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

3 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده علوم و صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

چکیده

خشک‌کردن به‌عنوان یک روش مناسب فرآوری جهت افزایش ماندگاری محصولات مختلف کشاورزی به‌کاربرده می‌شود. برش‌های خشک‌شده بادمجان می‌توانند در انواع فرآورده‌هایی غذایی کاربرد داشته باشند. در این پژوهش مدل‌سازی سینتیک خشک شدن برش‌های بادمجان در یک خشک‌کن ترکیبی هوای داغ- مادون‌قرمز بررسی شد. تأثیر دمای هوای داغ در سه سطح 60، 70 و 80 درجه سانتی‌گراد و توان لامپ پرتودهی در سه سطح 150، 250 و 375 وات، بر زمان خشک شدن و ضریب نفوذ رطوبت در طی خشک شدن برش‌های بادمجان بررسی شد. نتایج نشان‌داد تأثیر دمای هوای داغ و توان لامپ پرتودهی بر فرآیند خشک شدن برش‌های بادمجان معنی‌دار هست. افزایش دمای خشک کن از 60 به 80 درجه سانتی گراد در توان 150 وات باعث کاهش زمان خشک‌کردن از 48 دقیقه به 35 دقیقه شد. با افزایش توان لامپ مادون‌قرمز از 150 وات به 375 وات، زمان خشک شدن برش‌های بادمجان از 35 دقیقه به 15 دقیقه کاهش یافت (80 درجه سانتی گراد). نتایج نشان‌داد که با افزایش توان منبع حرارتی مادون‌قرمز مقدار ضریب نفوذ مؤثر افزایش می یابد. ضریب نفوذ مؤثر رطوبت بادمجان در محدوده 9-10×4/2 تا 9-10×1/8 مترمربع بر ثانیه بود. مدل پیج در مدل‌سازی فرآیند خشک‌کردن برش‌های بادمجان همخوانی بهتری با نتایج آزمایشگاهی در مقایسه با سایر مدل‌ها داشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of Mass Transfer Kinetics during Combined Hot Air-Infrared Drying of Eggplant Slices

نویسندگان [English]

  • Fakhreddin Salehi 1
  • Mahdi Kashaninejad 2
  • Alireza Asadi Amirabadi 3
1 PhD Student, Faculty of Food Science & Technology, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.
2 Associate Professor, Faculty of Food Science & Technology, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.
3 MSc Student, Faculty of Food Science & Technology, Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Gorgan, Iran.
چکیده [English]

Drying was applied as an appropriate processing method for increasing the shelf life of agricultural products. Dried eggplant slices can be used in a variety of food products. In this study kinetic modeling of eggplant slices drying in a combined hot air- infrared dryer was investigated. The effect of hot air temperature at three levels 60, 70 and 80 °C and radiation lamp power at three levels 150, 250 and 375 W on drying time, and moisture diffusion coefficients during drying of eggplant slices were evaluated. The results showed that the effect of hot air temperature and radiation lamp power on the drying process of eggplant slices is significant. Increasing in dryer temperature from 60 to 80 °C at 150 W reduced drying time from 48 to 35 minute. Increase in infrared lamp power from 150 W to 375 W resulted in reduction in eggplant slices drying time from 35 to 15 minute (80 °C). The results showed that the effective diffusivity coefficient was increased with increasing heat source power. Effective diffusivity coefficient of eggplant slices moisture was ranging from 2.4×10-9 to 8.1×10-9 m2/s. Page model in modeling of eggplant slices drying process, in comparison with the other models, showed better match with experimental results.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Diffusivity coefficients
  • Eggplant
  • Kinetics
  • Page Model

[1] اسدی امیرآبادی، ع. (1393). سینتیک غیرفعال سازی آنزیم پلی فنل اکسیداز در بادمجان توسط سامانه مادون‌قرمز. پایان‌نامه کارشناسی ارشد صنایع غذایی، دانشکده صنایع غذایی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان.

[2] Doymaz, I. (2011). Drying of eggplant slices in thin layers at different air temperatures. J. Food Process. Preserv., 35(2), 280-289.

[3] Ertekin, C., Yaldiz O. (2004). Drying of eggplant and selection of a suitable thin layer drying model. J. Food Eng., 63, 349–359.

[4] Wu, L., Orikasa, T., Ogawa, Y., and Tagawa, A. (2007). Vacuum drying characteristics of eggplants. J. Food Eng., 83(3), 422-429.

[5] Singh. P., Heldman. D. R. (1993). Introduction to Food Engineering. Second edition. Academic press, Inc. San Diego, CA.

[6] Akpinar E. K. and Bicer Y. (2005). Modeling of the drying of eggplants in thin-layers, Int. J. Food Sci. Tech., 40, 273–281

[7] Jun, S., Krishnamurthy, K., Irudayaraj, J., and Demirci.A., (2011).Fundamentals and theory of infrared radiation. In, Pan, Z. Atungulu, G. G. (Eds.). Infrared heating for food and agricultural processing. New York. CRC press.

[8] Strumillo, C. and Kudra. T. (1987). Drying, Principles, Applications and Design. Gordon and Breach Science Publisher, USA.

[9] Ratti, C. and Mujumdar. A.S. (1995). Infrared drying. in, mujumdar, A.S. (Ed.), handbook of industrial drying, vol. 1. Marcel Dekker Inc., New York., pp. 567–588.

[10] Amiri Chayjan, R., Tabatabaei Bahrabad S. M., and Rahimi S. F. (2013). Modeling infrared-covective drying of pistachio nuts under fixed and fluidized bed conditions. J. Food Process. Preserv., doi:10.1111/jfpp.12083.

[11] Nimmol,C., and Devahastin. S. (2011). Vacuum infrared drying. In, Pan, Z. Atungulu, G. G. (Eds.), Infrared heating for food and agricultural processing. New York. CRC press.

[12] Li, H., and Morey. R. V. (1984). Thin-layer drying of yellow dent corn. Transactions of the American Society of Agricultural Engineers. 27: 581-585.

[13] Omid, M., Yadollahinia, A. R. and Rafiee. S. (2010). Development of a kinetic model for thin layer drying of Paddy, Fajr variety. Biosystem Engineering of Iran. 41, 153-160. (In Farsi).

[14] Gazor, H. R., and Minaee, S. (2008). Influence of temperature and air velocity on canola drying kinetic. 5th National conference on agricultural machinery engineering and mechanization. Mshhad, Iran. (In Farsi).

[15] Doymaz, I., and Pala. M., (2003). The thin-layer drying characteristics of corn. J. Food Eng., 60, 125-130.

[16] Doymaz, I. 2007. Air drying characteristics of tomatoes. J. Food Eng., 78, 1291-1297.

[17] Wong, J. Y. 2001. Theory of Ground vehicles.(3rd ed). John Wiley and Sons, Inc. www.FAOSTAT.org

[18] Salehi, F., Abbasi Shahkoh, Z., and Godarzi, M. (2014). Apricot Osmotic Drying Modeling Using Genetic Algorithm - Artificial Neural Network. Journal of Innovative Food Science Technology. (In Farsi).

[19] Gorjian, S. (2009). Modelling of thin layer drying kinetics of barberry fruit. Faculty of Agriculture. Tarbiat Modares University, Tehran, Iran. (In Farsi).

[20] Hebbar, H.U., Vishwanathan, K. H., and Ramesh. M. N. (2004). Development of combined infrared and hot air dryer for vegetables. J. Food Eng., 65, 557–563.

[21] Abbasi, S., Minaei, S. and Khoshtaghaza. M. H. (2014). Investigation of kinetics and energy consumption thin layer drying of corn. J. Agri. Machinery. 4(1), 98-107. (In Farsi).