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

سال انتشار: 1400
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 201

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_EJFPP-13-1_010

تاریخ نمایه سازی: 8 خرداد 1401

چکیده مقاله:

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 ۱۸۰، ۳۰۰ و ۴۵۰ وات با سه دمای هوای گرم ۶۰، ۷۰ و ۸۰ درجه سانتیگراد تحت پیشتیمار امواج مایکروویو در سه توان ۳۰۰، ۴۵۰ و ۶۰۰ وات و در یک دستگاه مایکروویو خانگی انجام شد. به منظور بررسی سینتیک خشککردن میوه مورد، دادههای آزمایشی بر روی ۱۰ مدل ریاضی برازش شدند. همچنین، کیفیت برازش معادلات با استفاده از پارامترهای ضریب برازش (R۲) 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 ۱۰ مدل سینتیکی متداول، مدل دو جملهای نمایی به خوبی توانسته روش ترکیبی حاضر را در محدوده ی 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 خشک کردن در توان ترکیبی ۱۸۰ وات و دمای ۶۰ درجه سانتیگراد و برابر ۴۶ دقیقه بود. کمترین زمان خشک کردن مربوط به توان ترکیبی ۴۵۰ وات و دمای ۸۰ درجه سانتیگراد برابر ۱۹ دقیقه به دست آمد، که در مقایسه با بیشترین زمان خشک کردن، کاهش ۷/۵۸ 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 ۴۵۰ وات و دمای ۸۰ درجه سانتیگراد به ترتیب برابر ۸-۱۰×۵۹/۱۱ مترمربع بر ثانیه و برابر ۱۴/۱۳ 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 کاملا در مرحله نزولی رخ داده است. توان امواج مایکروویو بر ثابت سرعت خشککردن نیز تاثیر گذار بود، به طوری که 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.

نویسندگان

صفورا کریمی

گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران

سلیمان محمدی

گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران

نرگس لایقی نیا

گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران

حبیب اله عباسی

گروه مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران