بررسی اثر روش‌های خشک‌کردن بر خواص کیفی پیاز زعفران وحشی (جوقاسم)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده صنایع غذایی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران.

2 دانشجوی کارشناسی گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده صنایع غذایی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده صنایع غذایی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

چکیده

در این پژوهش، از سه روش خشک‌کردن شامل هوای داغ، امواج مایکروویو و پرتو فروسرخ برای خشک‌کردن جوقاسم (پیاز زعفران وحشی) (Crocus haussknechtii) استفاده شد. ابتدا پوست پیاز جوقاسم تازه جدا و فرآیند خشک‌کردن با دمای 70 درجه سلسیوس برای هوای داغ، توان‌های 220، 330 و 440 وات برای مایکروویو و توان 250 وات برای فروسرخ انجام گرفت. پس از خشک‌کردن، ضریب نفوذ مؤثر رطوبت محاسبه و داده‌های سینتیک خشک‌کردن با مدل‌های مختلف ریاضی برازش شد که در نهایت، مدل پیج به‌عنوان مناسب‌ترین مدل انتخاب گردید. نمونه‌های خشک‌شده آسیاب و از نظر مقدار فنل کل، ظرفیت آنتی‌اکسیدانی و شاخص‌های رنگ شامل روشنایی، قرمزی و زردی مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار فنل کل (92/1184 میکروگرم گالیک اسید در گرم) مربوط به خشک‌کردن با فروسرخ بوده و از نظر آماری با سایر روش‌ها تفاوت معناداری داشت (p<0.05). از سوی دیگر، بیشترین ظرفیت آنتی‌اکسیدانی در نمونه خشک‌شده با مایکروویو، هنگام استفاده از توان 440 وات مشاهده شد (96 درصد)، که هم‌راستا با بیشترین ضریب نفوذ مؤثر رطوبت (m2s-1 8-10×99/1) و کمترین زمان خشک‌کردن بود. درعین‌حال، کمترین مقدار شاخص روشنایی و بیشتر مقدار شاخص‌های قرمزی و زردی مربوط به پودر جوقاسم خشک‌شده توسط خشک‌کن فروسرخ بود که از نظر آماری اختلاف معناداری با سایر نمونه‌ها داشت (05/0>p). بنابراین، با در نظر گرفتن ضریب نفوذ رطوبت بالا، حفظ ترکیبات فعال زیستی و رنگ مطلوب محصول، روش مایکروویو با توان 440 وات به‌عنوان گزینه‌ی مناسب برای خشک‌کردن جوقاسم توصیه می‌شود.

چکیده تصویری

بررسی اثر روش‌های خشک‌کردن بر خواص کیفی پیاز زعفران وحشی (جوقاسم)

تازه های تحقیق

  • از سه روش خشک‌کردن شامل هوای داغ، امواج مایکروویو و پرتو فروسرخ برای خشک‌کردن جوقاسم استفاده شد.
  • بیشترین مقدار فنل کل در جوقاسم خشک شده با تابش فروسرخ مشاهده شد.
  • مدل پیج برازش خوبی با داده‌های آزمایشگاهی خشک شدن جوقاسم داشت.
  • خشک کردن با مایکروویو با توان ۴۴۰ وات به‌عنوان روش مناسب برای خشک‌کردن جوقاسم بود

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation of the effect of drying methods on the quality properties of wild saffron corm (Joghasem)

نویسندگان [English]

  • Fakhreddin Salehi 1
  • Hamidreza Ghorbani 2
  • Kimia Samary 3
1 Associate Professor, Department of Food Science and Technology, Faculty of Food Industry, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran.
2 BSc Student, Department of Food Science and Technology, Faculty of Food Industry, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
3 MSc Student, Department of Food Science and Technology, Faculty of Food Industry, Bu-Ali Sina University, Hamedan, Iran
چکیده [English]

In this study, three drying methods include hot air, microwave, and infrared radiation were used to dry Joghasem (wild saffron corm) (Crocus haussknechtii). Initially, the outer skin of fresh Joghasem corm was removed, and the drying process was conducted at 70°C for hot air, at power levels of 220, 330, and 440 watts for microwave drying, and at 250 watts for infrared drying. After drying, the effective moisture diffusivity coefficient was calculated, and drying kinetics data were fitted using various mathematical models that ultimately, the Page model was selected as the most appropriate model. The dried samples were ground and evaluated for total phenolic content, antioxidant capacity, and color indexes including lightness, redness, and yellowness. The results showed that the highest total phenolic content (1184.92 μg gallic acid per gram) was observed in the sample dried with infrared radiation, which was significantly different from other methods (p<0.05). On the other hand, the highest antioxidant capacity (96%) was recorded in the sample dried using microwave at 440 watts, which also corresponded with the highest effective moisture diffusivity coefficient (1.99 × 10⁻⁸ m²/s) and the shortest drying time. Meanwhile, the lowest lightness index and the highest redness and yellowness indexes were found in the infrared-dried Joghasem powder, showing significant differences compared to other samples (p<0.05). Therefore, considering the high moisture diffusivity, preservation of bioactive compounds, and desirable product color, microwave drying at 440 watts is recommended as the appropriate method for drying Joghasem.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Color indexes
  • Effective moisture diffusivity coefficient
  • Kinetic modeling
  • Page model
[1] Moudi, M., Zivyar, N., & Bagherzade, G. (2020). Identification of phenolic and flavenoid compounds in Crocus pallasii subsp. haussknechtii (Boiss. &amp; Reut. ex Maw) B.Mathew. and antibacterial analysis. Journal of Saffron Research, 8, 127-140. https://doi.org/10.22077/jsr.2020.2857.1115
[2] Najari, G., Aazami, F., Taghi Mollaei, Y., & Fattahi, S. (2016). The morphological survey of wild saffron species in forests and rangeland of ilam province. Forest Strategical Approchment Journal, 1, 46-53.
[3] Tahmasebi, Z., Feyzi, H., Fallahi, N., & Mohammadi, S. (2025). Identification and sequencing of CCD4a and CCD4b genes in wild saffron. Saffron Agronomy and Technology, 12, 471-485. https://doi.org/10.22048/jsat.2025.476038.1539
[4] Khodadadi, M., & Masoumi, A. (2025). Recent drying technologies used for drying poultry litter (principles, advantages and disadvantages): A comprehensive review. Poultry Science, 104, 104677. https://doi.org/10.1016/j.psj.2024.104677
[5] Khodadadi, M., Masoumi, A., & Sadeghi, M. (2024). Drying, a practical technology for reduction of poultry litter (environmental) pollution: methods and their effects on important parameters. Poultry Science, 103, 104277. https://doi.org/10.1016/j.psj.2024.104277
[6] Salehi, F. (2023). Recent progress and application of freeze dryers for agricultural product drying. ChemBioEng Rev., 10, 618-627. https://doi.org/10.1002/cben.202300003
[7] Heirani, S., Movagharnejad, K., & Nanvakenari, S. (2024). Optimization and modeling of the stale bread drying with three different dryers. Innov. Food Technol., 12, 17-33. https://doi.org/10.22104/ift.2024.7082.2181
[8] Safari, J., Hashemi, J., & Ranjbar Nedamani, A. (2023). Investigating changes in color and shrinkage of dried apple slices using image processing. Iran. Food Sci. Technol. Res. J., 19, 527-540. https://doi.org/10.22067/ifstrj.2022.77460.1188
[9] Salehi, F., Goharpour, K., & Razavi Kamran, H. (2024). Effects of different pretreatment techniques on the color indexes, drying characteristics and rehydration ratio of eggplant slices. Results Eng., 21, 101690. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2023.101690
[10] Aarabi jeshvaghani, A., Omidi, S., Zaki Dizaji, H., & Shahdadi, F. (2024). Producing beetroot powder by using foaming agent maltodextrin and milk protein concentrate in foam mat-microwave drying method. Innov. Food Technol., 11, 114-139. https://doi.org/10.22104/ift.2024.6679.2165
[11] Salehi, F. (2020). Recent applications and potential of infrared dryer systems for drying various agricultural products: A review. Int. J. Fruit Sci., 20, 586-602. https://doi.org/10.1080/15538362.2019.1616243
[12] Jafari, F., Movagharnejad, K., & Sadeghi, E. (2023). Evaluation of far-infrared drying on the quality properties of zucchini slices: influence of operating parameters. Innov. Food Technol., 11, 47-59. https://doi.org/10.22104/ift.2023.6235.2138
[13] Castro, A.M., Mayorga, E.Y., & Moreno, F.L. (2018). Mathematical modelling of convective drying of fruits: A review. J. Food Eng., 223, 152-167. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2017.12.012
[14] Akermi, S., Chaari, M., Elhadef, K., Sharma, A., Dey, A., Choudhary, A., Sinha, S., Festuccia, R., Mellouli, L., & Smaoui, S. (2025) Chapter 13 - Bioactive compounds and cancer prevention: a nutritional approach, in: T. Sarkar, S. Smaoui, A.T. Petkoska (Eds.) Unleashing the Power of Functional Foods and Novel Bioactives, Academic Press, pp. 257-270.
[15] Chociej, P., Foss, K., Jabłońska, M., Ustarbowska, M., & Sawicki, T. (2024). The profile and content of polyphenolic compounds and antioxidant and anti-glycation properties of root extracts of selected medicinal herbs. Plant Foods Hum. Nutr., 79, 468-473. https://doi.org/10.1007/s11130-024-01180-z
[16] Pinela, J., Dias, M.I., Pereira, C., & Alonso-Esteban, J.I., Antioxidant activity of foods and natural products, in:  Molecules, 2024.
[17] Doymaz, I. (2007). The kinetics of forced convective air-drying of pumpkin slices. J. Food Eng., 79, 243-248.
[18] Esmaili Adabi, M., Mosavi Seyedi, S.R., Kalantari, D., & Ghavami Adl, B. (2015). Mathematical modelling, kinetics and energy consumption for drying aloe vera gel in hot air dryer with exhaust air recycle. Journal of food science and technology(Iran), 13, 73-83.
[19] Salehi, F. (2023). Effects of ultrasonic pretreatment and drying approaches on the drying kinetics and rehydration of sprouted mung beans. Legum. sci., 5, e211. https://doi.org/10.1002/leg3.211
[20] Salehi, F., & Satorabi, M. (2021). Influence of infrared drying on drying kinetics of apple slices coated with basil seed and xanthan gums. Int. J. Fruit Sci., 21, 519-527. https://doi.org/10.1080/15538362.2021.1908202
[21] Abd El-Baset, W.S., & Almoselhy, R.I. (2023). Effect of baking temperature on quality and safety of school meal biscuits. Food Sci. Appl. Biotechnol., 6, 250-262. https://doi.org/10.30721/fsab2023.v6.i2.258
[22] Salehi, F., & Kashaninejad, M. (2014). Effect of different drying methods on rheological and textural properties of balangu seed gum. Drying Technol., 32, 720-727. https://doi.org/10.1080/07373937.2013.858264
[23] İlter, I., Akyıl, S., Devseren, E., Okut, D., Koç, M., & Kaymak Ertekin, F. (2018). Microwave and hot air drying of garlic puree: drying kinetics and quality characteristics. Heat Mass Transfer., 54, 2101-2112. https://doi.org/10.1007/s00231-018-2294-6
[24] Aghili nategh, N., & Dalvand, M.J. (2023). Measurement and prediction of microwave efficiency during drying of apple leaves. Journal of Research in Mechanics of Agricultural Machinery, 12, 11-21. https://doi.org/10.22034/jrmam.2023.14049.610
دوره 12، شماره 4
مرداد 1404
صفحه 339-352
  • تاریخ دریافت: 25 اردیبهشت 1404
  • تاریخ بازنگری: 13 تیر 1404
  • تاریخ پذیرش: 13 تیر 1404
  • تاریخ اولین انتشار: 13 تیر 1404
  • تاریخ انتشار: 13 تیر 1404