ﺳﺎزﻣﺎن ﭘﮋوهشهای ﻋﻠﻤﯽ و ﺻﻨﻌﺘﯽ اﯾﺮان فناوری‌های جدید در صنعت غذا 2783-350X 6 1 2018 11 22 Mathematical modeling of hot-air drying process of quince slices with pretreatment of osmotic dehydration: Determination of effective diffusivity coefficient and activation energy مدل‏ سازی ریاضی فرایند خشک ‏کردن با هوای گرم برش ‏های به با پیش‏ تیمار آبگیری اسمزی: تعیین ضریب نفوذ موثر و انرژی فعال‏ سازی 105 120 694 10.22104/jift.2018.2950.1715 FA سیده شیوا حسنی دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم و صنایع غذایی، واحد آیت‌الله آملی، دانشگاه آزاد اسلامی، آمل، ایران مریم خاورپور استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، واحد آیت‌الله آملی، دانشگاه آزاد اسلامی، آمل، ایران Journal Article 2018 06 07 Pretreatment of osmotic dehydration in hot-air drying process is used with the aim of improvement in the nutritional, sensory and quality properties of the final dried product. In present study, the pretreatment of osmotic dehydration of quince slices and then hot air drying of it was performed. Osmotic dehydration was done in concentrations of 40, 45 and 50% sucrose and hot-air drying temperatures of 40, 50 and 60 °C. The ratio of sample to osmotic solution and also the temperature of osmotic solution were considered as 1:10 and 30 °C, respectively. Mathematical modeling of hot-air drying process of quince was evaluated using models of Newton, Page, modified Henderson and Pabis, simplified Fick diffusion, Modified Page equation-II, two-term, Wang and Singh, and logistics. The fitting of the experimental data with models was done in order to determine the optimum model to describe the drying process, determination of effective diffusivity coefficient and activation energy. Drying time for untreated sample at 40, 50 and 60 °C was 509.671±1.527, 491±1.732 and 459.500±0.707 min, respectively. In addition, for samples with pretreatment of osmotic dehydration, drying time at studied temperatures of air drying was decreased with increase of sucrose concentration in osmotic solution. Page model was determined as the best model for describtion of mass transfer kinetic during drying of quince. The concentration of 50% osmotic solution and temperature of 60 °C resulted to effective diffusivity coefficient of 2.817×10-10 (m2/s) and drying time of 286±1.413 min. Furthermore, effective diffusivity coefficient was increased with an increase in air drying temperature. The concentration of osmotic solution was also related inversely to activation energy. Sensory evaluation showed an increase in concentration of osmitic solution caused an increase in overall acceptability. پیش ‏تیمار آبگیری اسمزی در فرآیند خشک‏ کردن با هوای گرم با هدف بهبود ویژگی‏های تغذیه‌ای، حسی و کیفی محصول نهایی خشک‏ شده به کار می‌رود. در تحقیق حاضر، پیش‏ تیمار آبگیری اسمزی برش‏های به و سپس خشک‏ کردن آن با استفاده از هوای گرم انجام شد. آبگیری اسمزی در غلظت‏ های 40، 45 و 50 % (w/w) ساکاروز و دمای خشک کردن با هوای گرم 40، 50 و C° ۶۰ صورت پذیرفت. نسبت نمونه به محلول اسمزی 1:10 و دمای محلول اسمزی C° 30 در نظر گرفته شد. مدل‏ سازی ریاضی با استفاده از مدل‏ های نیوتن، پیج، هندرسون و پابیس اصلاح ‏شده، نفوذ فیک ساده‏ شده، معادله دوم پیج اصلاح‏ شده، دوجمله‏ای نمایی، ونگ و سینگ، آغباشلو و لجستیک بررسی گردید. برازش داده‏ های تجربی با مدل‏ ها به منظور تعیین مدل بهینه جهت توصیف فرایند خشک‏ کردن، تعیین ضریب نفوذ و انرژی فعال ‏سازی انجام شد. زمان خشک‏ کردن برای نمونه‏ های تیمار نشده در دمای 40، 50 و C° ۶۰ به ترتیب برابر با 527/1±671/509، 732/1±491 و 707/0±459 min بود. همچنین، برای نمونه‏ ها با پیش ‏تیمار آبگیری اسمزی، زمان خشک‏ کردن در دماهای تحت بررسی خشک‏کردن با هوا با افزایش غلظت ساکاروز در محلول اسمزی کاهش یافت. مدل پیج به عنوان بهترین مدل جهت توصیف سینتیک انتقال جرم طی خشک‏ کردن به تعیین گردید. غلظت محلول اسمزی ۵۰% و دمای °C۶۰ منجر به ضریب نفوذ موثر (m2/s) 10-10×۸۱۷/۲ و زمان خشک‏کردن 413/1±286 min شد. علاوه‏ براین، ضریب نفوذ موثر با افزایش دمای خشک‏کردن افزایش یافت. غلظت محلول اسمزی نیز با انرژی فعال ‏سازی رابطه عکس داشت. ارزیابی حسی نشان داد افزایش غلظت محلول اسمزی منجر به افزایش امتیاز پذیرش کلی گردید. https://jift.irost.ir/article_694_07e8a2d25c8fba7aca48c5565bfdc83e.pdf