بررسی عوامل موثر در فرآیند خشک کردن با هوای گرم بر خصوصیات کیفی عدس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

3 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران.

10.22104/jift.2022.5374.2083

چکیده

به منظور جلوگیری از آسیب فیزیکی در حین برداشت ضروری است که عدس در رطوبت بالا (20 درصد) برداشت شود و سپس رطوبت آن به کمتر از 12 درصد کاهش یابد. قرارگیری دانه‌ها در سطح مزرعه در روش مرسوم خشک‌‌کردن موجب کاهش کیفیت و کمیت محصول تولیدی می‌شود. بنابراین هدف از این پژوهش بررسی تغییرات خصوصیات کیفی عدس خشک‌شده تحت شرایط دما و سرعت هوای مختلف جهت تعیین شرایط بهینه خشک‌کردن عدس به منظور طراحی یک خشک‌کن اختصاصی با حفظ حداکثری خصوصیات کیفی آن است. دانه‌های عدس با استفاده از یک خشک‌کن هوای داغ در چهار سطح دمای 50، 60، 70 و C°80 و سه سرعت جریان هوای 1، 5/1 و m/s2 تا رسیدن دانه به رطوبت حدود 12 درصد خشک شدند. سپس خصوصیات کیفی آن‌ها مورد بررسی قرار گرفت. با افزایش دما و سرعت هوا، نمونه‌ها سریع‌تر خشک شدند اما با افزایش دما، سرعت هوا تاثیر کم‌تری بر زمان خشک‌شدن نمونه‌ها داشت. همچنین با افزایش هر دو عامل دما و سرعت میزان نیروی لازم بر شکست دانه افزایش یافت. از طرف دیگر، با افزایش دما روشنایی نمونه‌ها (L) کاهش یافت و رنگ نمونه‌ها از سبز (-a) به قرمز (+a) متمایل شد و تغییرات پارامتر رنگی b نشان داد که از شدت رنگ زرد در نمونه‌ها کاسته شده است. افزایش دما موجب کاهش بیش‌تر میزان پروتئین و کربوهیدرات نمونه‌های خشک‌شده شد، در مقابل با افزایش سرعت انتقال گرما آنها بهتر حفظ شدند. اما دمای نسبت به سرعت جریان هوا اثر به مراتب بیش‌تری بر میزان کاهش محتوای پروتئینی و کربوهیدرات نمونه‌ها داشت. همچنین عوامل مورد بررسی تاثیر معنی‌داری بر میزان مواد معدنی نمونه‌ها نداشتند. به منظور خشک کردن دانه‌های عدس با حفظ هر چه بیشتر خواص کیفی آن‌ها بهتر است که فرآیند خشک کردن در دماهای پایین‌تر (50 و C°60) و با حداکثر سرعت عبور جریان هوا (m/s2) صورت گیرد.

چکیده تصویری

بررسی عوامل موثر در فرآیند خشک کردن با هوای گرم بر خصوصیات کیفی عدس

تازه های تحقیق

  • دانه­های عدس با استفاده از یک خشک‌کن هوای داغ در چهار سطح دمای 50، 60، 70 و C°80 و سه سرعت جریان هوای 1، 5/1 و m/s2 تا رسیدن دانه به رطوبت حدود 12 درصد خشک شدن.
  • خصوصیات کیفی آن­ها از قبیل زمان خشک شدن، سختی، تغییرات رنگ، میزان پروتئین، کربوهیدرات و مواد معدنی مورد بررسی شد.
  • خشک کردن دانه­های عدس در دماهای پایین­تر (50 و C°60) و با حداکثر سرعت عبور جریان هوا (m/s2) به حفظ هر چه بیشتر خواص کیفی آن­ها کمک می­کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of the effective factors in hot air drying process on quality characteristics of lentil

نویسندگان [English]

  • Ali Roshanianfard 1
  • Mohammad Tahmasebi 2
  • Ali Khoramifar 3
1 Assistant Professor, Department of Biosystems Engineering, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
2 PhD candidate, Department of Biosystems Engineering, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
3 PhD candidate, Department of Biosystems Engineering, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
چکیده [English]

In order to prevent physical damage, it’s recommended to harvest lentils at a humidity of 20%, and then reduce it to less than 12%. Remaining the plant on the field as the conventional drying method reduces the quality and quantity of lentil product. The main purpose of this study is investigation of lentil quality characteristics in different drying conditions in order to determine an optimal condition and design a specified dryer system which can dry lentil with sufficient quality characteristics. In this study, lentil grains were dried using a hot air dryer at four temperature levels of 50, 60, 70 and 80°C and three air flow velocities levels of 1, 1.5 and 2m.s-1 until the grain moisture reached to 12%. Then their qualitative characteristics were examined. Increasing the temperature and air velocity accelerated the samples drying time consumption. With increasing temperature, air velocity had less effect on the drying time of the samples. Also, with increasing both temperature and velocity factors, the required compression force increased. On other hand, with increasing temperature, the brightness of the samples (L) decreased and the color of the samples changed from green (-a) to red (+a) and changes in color parameter b showed that the intensity of yellow color in samples have been reduced. Increasing the temperature reduced the amount of protein and carbohydrates in the dried samples, in contrast, by increasing air velocity they were better preserved. Temperature had a greater effect on the protein and carbohydrate content of the samples than the air velocity. Also, the studied factors did not have a significant effect on the amount of minerals in the samples. Based on the results obtained in this study, it’s recommended to apply the drying process at lower temperatures (50 and 60 ° C) and maximum air flow velocity (2m.s-1).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drying
  • quality characteristics
  • Temperature
  • velocity
  • lentils
  • Khazaei, H., Caron, C. T., Fedoruk, M., Diapari, M., Vandenberg, A., Coyne, C. J., McGee R., & Bett, K. E. (2016). Genetic diversity of cultivated lentil (Lens culinaris Medik) and its relation to the World''s agro-ecological zones. Plant Sci., 7, 1-7.
  • Jarpa‐Parra, M. (2018). Lentil protein: A review of functional properties and food application. An overview of lentil protein functionality. J. Food Sci., 53(4), 892-903.
  • Sadeghzadeh-Ahari, D., & Farayedi, Y. (2020). Study on variation of some agronomic traits and seed yield of a lentil landrace from Kouhin region in Ghazvin. Iran Puls Res., 11(1), 152-162. [In Persian]
  • Chelladurai, V., Erkinbaev, C., Manickavasagan, A., & Thirunathan, P. (2020). Lentils. In: Manickavasagan, & P. Thirunathan. (Eds.). Pulses: Processing and Product Development. (pp. 129-143). Berlin: Springer Nature.
  • Taheri, S., Brodie, G., & Gupta, D. (2020). Fluidisation of lentil seeds during microwave drying and disinfection could prevent detrimental impacts on their chemical and biochemical characteristics. LWT-Food Sci. Technol., 129, 109534.
  • Khajavi, S., & Tarighi, J. (2019). A New Idea to Solve the Problem of Leakage in Mechanized Lentil Harvesting. In: Proceeding of the 2th Cong. 6th natl. Conf. on Org. Convel Agric, (pp. 1-8), Ardabil, Iran. [In Persian]
  • Sravanthi, B., Jayas, D. S., Alagusundaram, K., Chelladurai, V., & White, N. D. G. (2013). Effect of storage conditions on red lentils. Stored Prod. Res., 53, 48-53.
  • Opoku, A., Tabil, L., & Meda, V. (2009). Effect of microwave drying and storage on the color, breakage, dehulling and cooking quality of two red lentil varities. CSBE, 8, 134-142.
  • Afshari Jooybari, H., Farahnaky, A., Majzoobi, M., Mesbahi. G. R., & Niakousari, M. (2012). Study of color changes of Mazafati date during drying forselecting optimum air temperature of drier. Food Sci. Technol., 36(9), 1-9. [In Persian]
  • Maleki, A., Ahmadi Chenarbon, H., & Movahhed, S. (2018). Investigation of effective parameters in drying process using hot air on some qualitative properties of common bean. Food Sci. Technol., 77(15), 39-55. [In Persian]
  • Ajala, A. S., & Abubakar, M. A. (2018). Study of drying kinetics and quality attributes of fermented corn grains as affected by drying temperatures and velocities. Nutr. Health Food Eng., 8(2), 205-212.
  • Taheri, S., Brodie, G., & Gupta, D. (2020). Microwave fluidised bed drying of red lentil seeds: Drying kinetics and reduction of botrytis grey mold pathogen. Food Bioprod. Process., 119, 390-401.
  • (2016). Moisture Measurement-Unground Grain and Seeds (ASAE S352.2). Michigan: ASABE.
  • Coradi, P. C., Fernandes, C. H., Helmich, J. C., & Goneli, A. L. (2016). Effects of drying air temperature and grain initial moisture content on soybean quality (Glycine max (L.) Merrill). Agric., 36, 866-876.
  • Bagherpour, H., Minaei, S., & Khoshtaghaza, M. H. (2010). Selected physico-mechanical properties of lentil seed. Agrophys., 24(1), 81-84.
  • Feyzollahi, Y., Golmohammadi, A., Nematollahzadeh, A., & Tahmasebi, M. (2021). The effect of Zataria multiflora essential oil as a crosslinking agent on biodegradable zein film properties. J. Environ. Sci. Stud., 6(2), 3730-3739.
  • Zhao, S., Xiong, S., Qiu, C., & Xu, Y. (2007). Effect of microwaves on rice quality. Stored Prod. Res., 43(4), 496-502.
  • Kruger, N. J. (2009). The Bradford method for protein quantitation. In: J. M. Walker. (Eds.). The protein protocols handbook (2nd ed., pp. 17-28). Berlin: Springer Nature.
  • Chen, J. L., Yan, S., Feng, Z., Xiao, L., & Hu, X. S. (2006). Changes in the volatile compounds and chemical and physical properties of Yali pear (Pyrus bertschneideri Reld) during storage. Food Chem., 97(2), 248-255.
  • (2000). Official Methods of Analysis (17th ed.). Arlington: AOAC.
  • Elmas, F., Varhan, E., & Koç, M. (2019). Drying characteristics of jujube (Zizyphus jujuba) slices in a hot air dryer and physicochemical properties of jujube powder. Food Meas. Charact., 13(1), 70-86.
  • Mahfeli, M., Ghanbari, F., & Nassiri, S. M. (2014). Steaming time and drying temperature effect on broking force of parboiling rice. In: Proceeding of the 8th Conf. of Biosyst. Eng. Agric. Mechaniz. (pp. 1-7), Mashhad, Iran. [In Persian]
  • Taghinezhad, E., & Rasooli Sharabiani, V. (2017). The effect of combination dryer of hot air – infrared and microwave on some quality properties of parboiled rice. Food Technol., 5(1), 25-38. [In Persian]
  • Shashikumar, V. N., Mohan, R. J., Chandrasekar, V., & Eyarkai, V. (2021). Study on the effect of temperature on the physical, color and texture characteristics of lentil extrudates. Pharm. Innov., 10(10), 1310-1313.
  • Guiné, R. P., & Barroca, M. J. (2012). Effect of drying treatments on texture and color of vegetables (pumpkin and green pepper). Food Bioprod. Process., 90(1), 58-63.
  • Sinnecker, P., Braga, N., Macchione, E. L., & Lanfer-Marquez, U. M. (2005). Mechanism of soybean (Glycine max L. Merrill) degreening related to maturity stage and postharvest drying temperature. Postharvest Biol. Technol., 38(3), 269-279.
  • Oomah, B. D., Caspar, F., Malcolmson, L. J., & Bellido, A. S. (2011). Phenolics and antioxidant activity of lentil and pea hulls. Food Res. Int., 44(1), 436-441.
  • Rodríguez, Ó., Llabrés, P. J., Simal, S., Femenia, A., & Rosselló, C. (2015). Intensification of predrying treatments by means of ultrasonic assistance: effects on water mobility, PPO activity, microstructure, and drying kinetics of apple. Food Bioproc Tech, 8(3), 503-515.
  • Li-Chan, E. C., & Lacroix, I. M. (2018). Properties of proteins in food systems: an introduction. In: R. Y. Yada (Eds.). Proteins in Food Processing (2nd ed., pp. 1-25). Sawston: Woodhead Publishing.
  • Yoosefian, S. H., Razdari, A. M., Seyhoon, M., & Kiani, H. (2016). Determination of optimal conditions using Response Surface method and comparision of Naural Network and Regression method of drying gamma irradiated potato. Food Sci. Technol., 13 (59), 85-96. [In Persian]
  • Das, I., & Arora, A. (2018). Alternate microwave and convective hot air application for rapid mushroom drying. Food Eng., 223, 208-219.
  • Das, I., & Arora, A. (2018). Alternate microwave and convective hot air application for rapid mushroom drying. Food Eng., 223, 208-219.
  • Li, L., Zhang, M., & Bhandari, B. (2019). Influence of drying methods on some physicochemical, functional and pasting properties of Chinese yam flour. LWT-Food Sci. Technol., 111, 182-189.
  • Mann, J., Cummings, J. H., Englyst, H. N., Key, T., Liu, S., Riccardi, G., Summerbell, C., Uauy, R., Van-Dam, R. M., Venn, B., Vorster, H. H., & Wiseman, M. (2007). FAO/WHO scientific update on carbohydrates in human nutrition. J. Clin. Nutr., 61(1), 132-137.
  • Iyota, H., Konishi, Y., Yoshida, K., Nishimura, N., Nomura, T., & Yoshida, M. (2003). Drying of carbohydrate food in superheated steam and hot air-Characteristics of coloring of potato slice surfaces. Kogaku. Ronbunshu., 29(1), 94-99.
  • Danso-Boateng, E. (2013). Effect of drying methods on nutrient quality of Basil (Ocimum viride) leaves cultivated in Ghana. Food Res. J., 20(4), 1569