بررسی تغییرات ضریب آهنگ ثابت خشک‌شدن در مدل‌های شبیه‌سازی با استفاده از پیش‌تیمارهای مختلف

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

2 دانشجوی کارشناسی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

خشک‌کردن میوه‌ها یکی از راه‌کاره‌های افزایش ماندگاری و استفاده از آن در فصول مختلف سال است. یکی از این میوه‌ها، سیب می‌باشد که برای افزایش مدت ماندگاری آن یا باید در دمای یخچال نگهداری گردد و یا خشک‌شده و به عنوان چیپس سیب مورد استفاده قرار گیرد. در این پژوهش تاثیر پیش‌تیمارهای مختلف شامل آبگیری اسمزی، آلتراسوند، بلانچینگ و مایکروویو در سطوح مختلف و در سه سطح دمایی (45، 55 و C°65) در خشک‌کن جریان هوای گرم، بر زمان خشک‌کردن، شیب منحنی‌های نسبت رطوبت و ضریب آهنگ ثابت خشک‌شدن مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از بکارگیری این پیش‌تیمارها در دماهای مختلف نشان داد که بیشترین زمان خشک‌شدن به میزان 345 دقیقه و در دمای C°45 و در حالت تیمار شاهد و کمترین زمان خشک‌شدن به میزان 75 دقیقه در دمای C°65 و در حالت استفاده از پیش‌تیمار مایکروویو با توان W360 اتفاق افتاد. همچنین بالاترین میزان ضریب آهنگ ثابت خشک‌شدن در پیش‌تیمار مایکروویو در دمای C°65 به میزان min-1 1021/0 و پایین‌ترین میزان این ضریب در دمای C°45 و در تیمار شاهد به میزان min-1 0091/0 بود. تغییرات ضریب آهنگ ثابت خشک‌شدن نشان داد که استفاده از پیش‌تیمارهای مایکروویو و فراصوت به علت تخریب بافت محصول و خروج سریعتر رطوبت سبب افزایش این ضریب نسبت به تیمار شاهد می‌گردند. همچنین استفاده از پیش‌تیمارهای آبگیری اسمزی و بلانچینگ به علت تاثیر کم روی سرعت خروج رطوبت از محصول سبب تغییرات کمی در شیب منحنی‌های خشک‌شدن نسبت به حالت شاهد گردید و به دنبال آن ضریب آهنگ ثابت خشک‌شدن پایین بود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigation of change Drying Rate Constant coefficient in simulations models with various pretreatments on drying apple

نویسندگان [English]

  • Ali Motevali 1
  • Fatemeh Hedayati 2
1 Assistant professor, Department of Mechanics of Biosystem Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
2 BSc student, Department of Mechanics of Biosystem Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
چکیده [English]

Drying fruits is one of way to increase the shelf time and use it in different seasons of the year. One of these fruits is apple that for increasing shelf time it must either be refrigerated or dried and used as potato chips. In this research was investigated the effect of various pretreatments including osmotic dehydration, ultrasound, blanching and microwave pretreatment different levels and at three temperature levels (45, 55 and 65 °C) in convective dryer on drying time, curve slop of moisture ratio and constant drying rate coefficient. The results of applying this pretreatment at different temperatures showed that the maximum value of drying time was 345 min at 45 °C and in control treatment occurred and minimum value of drying time was 75 min at 65 °C by using microwave pretreatment with power 360 W occurred. Also the highest value of drying rate constant was 0.1020 min-1 in microwave pretreatment at 65 °C and the lowest value this coefficient was 0.0091 min-1 in control treatment at 45 °C.  Change of drying rate constant show that using the microwave and ultrasound pretreatment cause tissue degradation and remove moisture from the product could be faster and this coefficient increased than control treatment. Also using the osmotic and blanching pretreatment due to little effect on moisture migration from the product causes reduction of drying curves slope and then coefficient of constant drying rate than the control treatment and followed by constant drying rate coefficient decreases.     

کلیدواژه‌ها [English]

  • Drying Kinetic
  • Apple slice
  • Convective dryer
  • Drying rate constant

مراجع

[1] Kucuk, H., Midilli, A., Kilic, A., Dincer, I. (2014). A Review on Thin-Layer Drying-Curve Equations, Drying Tech., 32 (7), 757-773.
[2] Jayasa, D.S., Cenkowskia, S., Pabisb, S., Muira, W.E. (1991). Review of thin-layer drying and wetting equations. Drying Tech., 9(3), 551–588.
[3] Chin, S.K., Law, C.L., Supramaniam, C.V.S., Cheng, P.G., Mujumdar, A.S. (2008). Convective drying of Ganoderma tsugae Murrill and effect of temperature on basidiospores. Drying Tech., 26(12), 1524-1533.
[4] Dikbasan, T. (2007). Determination of effective parameters for drying of apples. M.Sc. thesis, I˙zmir Institute of Technology, I˙zmir, Turkey.
[5] Yucel, U., Alpas, H., Bayindirli, A. (2010). Evaluation of high pressure pretreatment for enhancing the drying rates of carrot, apple, and green bean. J. Food Eng., 98(2), 266-272.
[6] Erbay, Z., Icier, F. (2010). Thin-layer drying behaviors of olive leaves (Olea europaea L.). J. Food Process Eng., 33(2), 287-308.
[7] Midilli, A., Kucuk, H., Yapar, Z. (2002). A new model for single-layer drying. Drying Tech., 20 (7), 1503-1513.
[8] Akpinar, E.K., Sarsılmaz, C., Yildiz, C. (2004). Mathematical modelling of a thin layer drying of apricots in a solar energized rotary dryer. Int. J. Energy Res., 28(8), 739-752.
[9] Seiiedlou, S. Ghasemzadeh, H.R., Hamdami, N., Talati, F., Moghaddam, M. (2010). Convective drying of apple: Mathematical modeling and determination of some quality parameters. Int. J. Agri. Bio., 12(2), 171-178.
[10] Arora, S., Bharti, S., Sehgal, V.K. (2006). Convective Drying Kinetics of Red Chillies. Drying Tech., 24 (2), 189-193.
[11] Chen, H., Siebenmorgen, T.J., Marks, B.P. (1997). Relating Drying Rate Constant to Head Rice Yield Reduction of Long-Grain Rice. Trans. ASAE., 40 (4), 1133-1139.
[12] Soleymani, M., Shahedi, M. Study of Relating Drying Time and Drying Rate Constant (K) to Dryer Parameters and Milling Loss (Breakage) of Rice. J. Sci. Tech. Agri. Natural Res., 10 (1), 211-222.
[13]  Avhad, M.R.,  Marchetti, J.M. (2016). Mathematical modelling of the drying kinetics of Hass avocado seeds, Indust. Crops Products., 91 (30), 76-87.
 [14] Sutar, P.P., Prasad, S. (2007). Modeling Microwave Vacuum Drying Kinetics and Moisture Diffusivity of Carrot Slices, Drying Tech. 25 (10), 1695-1702.
 [15] Ozbek, B., Dadali, G. (2007). Thin-layer Drying Characteristics and Modelling of Mint Leaves Undergoing Microwave Treatment. J. Food Eng., 83, 541-549.
 [16] Tunde-Akintunde, T.Y., Ogunlakin, G.O. (2013). Mathematical modeling of drying of pretreated and untreated pumpkin. J. Food Sci. Tech., 50(4), 705-713.
 [17] Motevali, A., Minaei, S., Ahmadi, E., Azizi, M.H. (2012). Development of a model for drying of pomegranates by vacuum and microwave driers. J. Agri. Sci. Tech., 14, 311-325.
 [18] Tunde-akintunde, T.Y. (2010). Effect of pretreatment on drying time and quality of chilli pepper, J. Food process. preserv., 34, 595-608.
 [19] Motevali, A., Younji, S., Amiri Chayjan, R., Aghilinategh, N., Banakar, A. (2013). Drying kinetics of dill leaves in a convective dryer. Int. Agrophysics, 27, 39-47.
[20] Amiri Chayjan, R., Salari, K., Shadidi, B. (2012). Modeling some drying characteristics of garlic sheets under semi fluidized and fluidized bed conditions. Res. Agri. Eng., 58 (2), 73-82.
[21] Singh, S.P., Jairaj, K.S., Srikant, K. (2012). Universal drying rate constant of seedless grapes: A review. Renew. Sust. Energy Rev., 16, 6295-6302.
[22] Mujaffar, S., Sankat, C.K. (2005). The air drying behaviour of shark fillets. Canadian Biosys. Eng., 47 (3), 11-21.
[23] Darıcı, S., Şen, S. (2015). Experimental investigation of convective drying kinetics of kiwi under different conditions. Heat Mass Trans., 51 (8), 1167-1176.
[24] AOAC. (1995). Official temperatures of analysis of the association of official analytical chemists, 16th ed., Arlington, Virginia, 124-130.
[25] Doymaz, I. (2007). Air drying characteristics of tomatoes. J. Food Eng., 78, 1291-1297.
[26] Verma, L.R., Bucklin, R.A., Endan, J.B., Wratten, F.T. (1985). Effects of drying air parameters on rice drying models. Trans. ASAE. 28, 296-301.
[27] Chhinnan, M. S. (1984). Evaluation of selected mathematical models for describing thin-layer drying of in-shell pecans. Trans. ASAE. 27, 610-615.
[28] Dandamrongrak, R., Young, G., Mason, R. (2002). Evaluation of various pre-treatments for the dehydration of banana and selection of suitable drying models. J. Food Eng., 95, 139–146.
[29] Diamente, L.M., Munro, P.A. (1991). Mathematical modeling of hot air drying of sweet potato slices. Int. J. Food Sci. Tech., 26, 99.
[30] Ertekin, C., Yaldiz, O. (2004). Drying of eggplant and selection of a suitable thin layer drying model. J. Food Eng., 63, 349-359.
[31] Minaei, S., Motevali, A., Ahmadi, E., Azizi, M.H. (2012). Mathematical Models of Drying Pomegranate Arils in Vacuum and Microwave Dryers, J. Agr. Sci. Tech. 14, 311-325.
 [32] Ayensu, A. (1997). Dehydration of food crops using a solar dryer with convective heat flow. Sol. Energy, 59, 121-126.
فناوری‌های جدید در صنعت غذا
دوره 4، شماره 3
اردیبهشت 1396
صفحه 39-51

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 27 آبان 1395
  • تاریخ بازنگری: 23 آذر 1395
  • تاریخ پذیرش: 12 دی 1395

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار