دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

 آمار

تعداد نشریات13
تعداد شماره‌ها636
تعداد مقالات6,653
تعداد مشاهده مقاله9,072,951
تعداد دریافت فایل اصل مقاله8,556,992
کریمی, صفورا, محمدی, سلیمان, لایقی نیا, نرگس, عباسی, حبیب اله. (1400). اثر روش ترکیبی امواج مایکروویو- هوای‏ گرم تحت پیش‏تیمار مایکروویو بر سینتیک خشک‏کردن میوه مورد. , 13(1), 125-138. doi: 10.22069/ejfpp.2021.17860.1615
صفورا کریمی; سلیمان محمدی; نرگس لایقی نیا; حبیب اله عباسی. "اثر روش ترکیبی امواج مایکروویو- هوای‏ گرم تحت پیش‏تیمار مایکروویو بر سینتیک خشک‏کردن میوه مورد". , 13, 1, 1400, 125-138. doi: 10.22069/ejfpp.2021.17860.1615
کریمی, صفورا, محمدی, سلیمان, لایقی نیا, نرگس, عباسی, حبیب اله. (1400). 'اثر روش ترکیبی امواج مایکروویو- هوای‏ گرم تحت پیش‏تیمار مایکروویو بر سینتیک خشک‏کردن میوه مورد', , 13(1), pp. 125-138. doi: 10.22069/ejfpp.2021.17860.1615
کریمی, صفورا, محمدی, سلیمان, لایقی نیا, نرگس, عباسی, حبیب اله. اثر روش ترکیبی امواج مایکروویو- هوای‏ گرم تحت پیش‏تیمار مایکروویو بر سینتیک خشک‏کردن میوه مورد. , 1400; 13(1): 125-138. doi: 10.22069/ejfpp.2021.17860.1615

اثر روش ترکیبی امواج مایکروویو- هوای‏ گرم تحت پیش‏تیمار مایکروویو بر سینتیک خشک‏کردن میوه مورد

نشریه فرآوری و نگهداری مواد غذایی
دوره 13، شماره 1، فروردین 1400، صفحه 125-138    اصل مقاله (708.27 K)
نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/ejfpp.2021.17860.1615
نویسندگان
صفورا کریمی؛ سلیمان محمدی؛ نرگس لایقی نیا؛ حبیب اله عباسی*
گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران
چکیده
سابقه و هدف: در طب سنتی، از جوشانده‏ی برگ و میوه‏ی گیاه مورد برای رفع مشکلاتی از قبیل بیماری‏های معده استفاده می‏شود. میوه‏ها و سبزیجات به دلیل داشتن میزان رطوبت بالا، به شدت به فساد میکروبی حساس هستند. به همین دلیل، روش خشک‏کردن به منظور جلوگیری از فساد میکروبی آنها گسترش یافته است. هوای گرم، رایج‏ترین روش خشک‏کردن می‏باشد، اما به منظور رفع معایب این فرایند از قبیل پایین بودن سرعت خشک‏کردن و بالابودن مصرف انرژی، ترکیب این روش با روش‏هایی از قبیل مایکروویو توسعه یافته است. بنابراین، مطالعه حاضر با هدف بررسی اثر روش ترکیبی امواج مایکروویو- هوای گرم بر سینتیک خشک‏کردن میوه‏ی مورد و یافتن بهترین شرایط آزمایشی خشک‏کردن از نظر زمان، سرعت و انتقال جرم انجام شد.
مواد و روش‏ها: در مطالعه حاضر فرآیند خشک‏کردن میوه مورد به روش ترکیبی امواج مایکروویو-هوای گرم تحت پیش‏تیمار امواج مایکروویو مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات در توان‏های ترکیبی 180، 300 و 450 وات با سه دمای هوای گرم 60، 70 و 80 درجه سانتی‏گراد تحت پیش‏تیمار امواج مایکروویو در سه توان 300، 450 و 600 وات و در یک دستگاه مایکروویو خانگی انجام شد. به منظور بررسی سینتیک خشک‏کردن میوه مورد، داده‏های آزمایشی بر روی 10 مدل ریاضی برازش شدند. همچنین، کیفیت برازش معادلات با استفاده از پارامترهای ضریب برازش (R2) و مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) مورد بررسی قرار گرفت. اثر روش ترکیبی بر ضریب انتقال جرم و انرژی فعالسازی نمونه‏ها نیز مطالعه شد.
یافته‏ها: بررسی سینتیکی فرآیند نشان داد که از بین 10 مدل سینتیکی متداول، مدل دو جمله‏ای نمایی به خوبی توانسته روش ترکیبی حاضر را در محدوده‌ی توان مذکور مدل کند. نتایج نشان داد که در یک دمای مشخص با افزایش توان ترکیبی امواج مایکروویو، ثابت سرعت خشک‏کردن (k) مربوط به معادله دوپارامتری نمایی، افزایش یافته است. براساس نتایج، در یک دمای مشخص، با افزایش توان ترکیبی مایکروویو، زمان خشک‏کردن کاهش و سرعت خشک‏شدن افزایش یافته است. بیشترین زمان خشک‌کردن در توان ترکیبی 180 وات و دمای 60 درجه سانتی‏گراد و برابر 46 دقیقه بود. کمترین زمان خشک‌کردن مربوط به توان ترکیبی 450 وات و دمای 80 درجه سانتی‏گراد برابر 19 دقیقه به دست آمد، که در مقایسه با بیشترین زمان خشک‌کردن، کاهش 7/58 درصد حاصل شد. همچنین، نتایج نشان داد که با افزایش توان ترکیبی امواج مایکروویو در یک دمای مشخص، ضریب نفوذ موثر رطوبت میوه مورد افزایش و انرژی فعالسازی کاهش یافته است. بیشترین ضریب نفوذ موثر رطوبت و کمترین انرژی فعالسازی، برای شرایط ترکیبی 450 وات و دمای 80 درجه سانتی‏گراد به ترتیب برابر 8-10×59/11 مترمربع بر ثانیه و برابر 14/13 کیلوژول بر مول به دست آمد.
نتیجه‏گیری: دما و توان ترکیبی امواج مایکروویو دو عامل اثرگذار اصلی بر خشک‏کردن میوه مورد هستند. افزایش توان ترکیبی امواج مایکروویو در یک دمای مشخص و همچنین افزایش دمای هوای گرم در یک توان ترکیبی مشخص، باعث کاهش چشمگیر زمان و افزایش قابل توجه سرعت خشک‏کردن شد. خشک کردن میوه‏ی مورد کاملاً در مرحله نزولی رخ داده است. توان امواج مایکروویو بر ثابت سرعت خشک‏کردن نیز تاثیر گذار بود، به‌طوری‌که با افزایش توان ترکیبی افزایش یافت. علاوه براین، افزایش توان ترکیبی امواج مایکروویو انتقال جرم و در نتیجه ضریب نفوذ موثر رطوبت را افزایش داد.
کلیدواژه‌ها
"انرژی فعال‌سازی"؛ "سینتیک خشک‏ کردن"؛ "امواج مایکروویو-هوای گرم"؛ "میوه مورد"؛ "نفوذپذیری رطوبت"
مراجع
  1. Ahmed, N., Singh, J., Chauhan, H., Anjum, P. G. A., and Kour, H. 2013. Different drying methods: Their applications and recent advances. Int. J. Food. Nutr. Saf. 434-42.
  2. Akpinar, E. K., and Toraman, S. 2016. Determination of drying kinetics and convective heat transfer coefficients of ginger slices. Heat and Mass Transfer. 52: 10. 2271-2281.
  3. Andrés, A., Bilbao, C., and Fito, P. 2004. Drying kinetics of apple cylinders under combined hot air–microwave dehydration. J. of Food Engineering. 63:1. 71-78.
  4. Aydın, C., and Özcan, M. M. 2007. Determination of nutritional and physical properties of myrtle (Myrtus communis L.) fruits growing wild in Turkey. J. of Food Engineering. 79: 2. 453-458.
  5. Aykın-Dinçer, E., Kılıç-Büyükkurt, Ö., and Erbaş, M. 2019. Influence of drying techniques and temperatures on drying kinetics and quality characteristics of beef slices. Heat and Mass Transfer1-6.
  6. Doymaz, İ., and Altıner, P. 2012. Effect of pretreatment solution on drying and color characteristics of seedless grapes. Food Science and Biotechnology. 21 :1. 43-49.
  7. Doymaz, I., Kipcak, A. S., and Piskin, S. 2015. Microwave drying of green bean slices: drying kinetics and physical quality. Czech J. of Food Sciences. 33: 4. 367-376.
8.Feng, H., and Tang, J. 1998. Microwave finish drying of diced apples in a spouted bed. J. of Food Science. 63: 4. 679-683.

9.Henderson, S. 1974. Progress in developing the thin layer drying equation. Transactions of the ASAE. 17: 6.1167-1168.

10.Hendorson, S. 1961. Grain Drying Theory (I) Temperature Effect on Drying Coefficient. J. of Agricultural Engineering Research. 6: 3.169-174.

  1. Horuz, E., Bozkurt, H., Karataş, H., and Maskan, M. 2017. Drying kinetics of apricot halves in a microwave-hot air hybrid oven. Heat and Mass Transfer. 53: 6. 2117-2127.
  2. İlter, I., Akyıl, S., Devseren, E., Okut, D., Koç, M., and Ertekin, F. K. 2018. Microwave and hot air drying of garlic puree: drying kinetics and quality characteristics. Heat and Mass Transfer. 54: 7. 2101-2112.
  3. Jia, Y., Khalifa, I., Hu, L., Zhu, W., Li, J., Li, K., and Li, C. 2019. Influence of three different drying techniques on persimmon chips’ characteristics: A comparison study among hot-air, combined hot-air-microwave, and vacuum-freeze drying techniques. Food and bioproducts processing. 11867-76.
  4. Karathanos, V. T. 1999. Determination of water content of dried fruits by drying kinetics. J. of Food Engineering. 39: 4. 337-344.
  5. Kaya, A., Aydın, O., and Demirtaş, C. 2007. Drying kinetics of red delicious apple. Biosystems Engineering. 96: 4. 517-524.
16.Kesbi, O.M., Sadeghi, M., and Mireei, S.A. 2016. Quality assessment and modeling of microwave-convective drying of lemon slices. Engineering in agriculture, environment and food. 9: 3. 216-223.

17.Lee, J.H., and Kim, H.J. 2009. Vacuum drying kinetics of Asian white radish (Raphanus sativus L.) slices. LWT-Food Science and Technology. 42: 1.180-186.

18.Lemus‐Mondaca, R., Vega‐Gálvez, A., Moraga, N. O., and Astudillo, S. 2015. Dehydration of S tevia rebaudiana B ertoni Leaves: Kinetics, Modeling and Energy Features. J. of Food Processing and Preservation. 39: 5.508-520.

  1. Lewis, W.K. 1921. The rate of drying of solid materials. Industrial & Engineering Chemistry. 13: 5.427-432.
  2. Maisnam, D., Rasane, P., Dey, A., Kaur, S., and Sarma, C. 2017. Recent advances in conventional drying of foods. J. of Food Technology and Preservation. 1:1.
  3. Maskan, M. 2000. Microwave/air and microwave finish drying of banana. Journal of food engineering. 44: 2. 71-78.
22.Maskan, M. 2001. Drying, shrinkage and rehydration characteristics of kiwifruits during hot air and microwave drying. J. of Food Engineering. 48: 2. 177-182.

23.Midilli, A., Kucuk, H., and Yapar, Z. 2002. A new model for single-layer drying. Drying Technology. 20: 7.1503-1513.

24.Mujaffar, S., and Sankat, C. 2015. Modeling the Drying Behavior of Unsalted and Salted Catfish (A rius sp.) Slabs. J. of Food Processing and Preservation. 39: 6.1385-1398.

25.Ozgen, F. 2015. Experimental investigation of drying characteristics of cornelian cherry fruits (Cornus mas L.). Heat and Mass Transfer. 51: 3.343-352.

26.Page, G.E. 1949. Factors influencing the maximum rates of air drying shelled corn in thin layers.

27.Sagar, V., and Kumar, P.S. 2010. Recent advances in drying and dehydration of fruits and vegetables: a review. J. of food science and technology. 47: 1.15-26.

28.Sharaf-Eldeen, Y.I., Blaisdell, J., and Hamdy, M. 1980. A model for ear corn drying. Transactions of the ASAE. 5: 4. 1261-1265.

29.Sharma, G., and Prasad, S. 2001. Drying of garlic (Allium sativum) cloves by microwave–hot air combination. J. of Food Engineering. 50: 2. 99-105.

30.Torringa, E., Esveld, E., Scheewe, I., van den Berg, R., and Bartels, P. 2001. Osmotic dehydration as a pre-treatment before combined microwave-hot-air drying of mushrooms. J. of food engineering. 49: 2-3. 185-191.

31.Tulasidas, T., Raghavan, G., and Mujumdar, A. 1995. Microwave drying of grapes in a single mode cavity at 2450 Mhz-11: quality and energy aspects. Drying Technology. 13: 8-9. 1973-1992.

32.Verma, L.R., Bucklin, R., Endan, J., and Wratten, F. 1985. Effects of drying air parameters on rice drying models. Transactions of the ASAE. 28: 1. 296-301.

33.Yagcioglu, A. 1999. Drying characteristic of laurel leaves under different conditions. Paper presented at the Proceedings of the 7th International congress on agricultural mechanization and energy.

34.Zogzas, N., Maroulis, Z., and Marinos-Kouris, D. 1996. Moisture diffusivity data compilation in foodstuffs. Drying Technology. 14: 10. 2225-2253.

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 451
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 325


سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب