ارزیابی و مقایسه خشک‌کن خورشیدی همرفت طبیعی و اجباری برای خشک کردن سبزیجات در استان خوزستان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• جعفر حبیبی اصل
• لیلا بهبهانی
• آذرخش عزیزی

بخش تحقیقات فنی و مهندسی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، اهواز، ایران

https://doi.org/10.22067/jam.v7i1.48370

چکیده

به‌منظور بهره‌گیری از منابع انرژی پاک، کاهش ضایعات سبزیجات و افزایش سطح درآمد سبزی‌کاران، پژوهش حاضر طی سال‌های 92-1390 در بخش فنی و مهندسی مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان اجراء گردید. در این پژوهش از خشک‌کن‌ خورشیدی کابینتی سه طبقه با کلکتور شیاری استفاده شد. برای جریان بهتر هوا در خشک‌کن، یک هواکش در بالای اتاق خشک‌کنی نصب گردید. عملکرد این خشک‌کن، با خشک کردن سبزی نعناع تحت سه تراکم 2، 3 و 4 کیلوگرم بر مترمربع به روش‌های همرفت طبیعی و اجباری در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار ارزیابی و با روش سنتی (خشک کردن در سایه و هوای آزاد) مقایسه گردید. نتایج آزمایش نشان داد که زمان مورد نیاز برای خشک شدن سبزی نعناع در خشک‌کن خورشیدی بسته به تراکم محصول در سینی‌ها، 5/3 تا 15ساعت بود. درحالی که در روش مرسوم این زمان حدود 5 روز به طول کشید. در رابطه با تأثیر قرارگیری سبزی نعناع در سینی‌‌های مختلف خشک‌کن، نتایج نشان داد که در سینی‌های بالاتر به‌دلیل کندتر شدن جریان هوا، زمان مورد نیاز برای رسیدن به رطوبت نهایی بین 18 تا 25 درصد افزایش یافت. مقایسه میانگین زمان خشک شدن نعناع نشان داد که زمان خشک شدن به روش همرفت اجباری نسبت به روش همرفت طبیعی به‌طور متوسط 7/29 درصد کاهش پیدا کرد. آنالیز رگرسیونی داده‌های مربوط به زمان خشک شدن نعناع نیز نشان داد که بهترین توصیف ریاضی رابطه بین رطوبت درونی سبزی نعناع و زمان خشک شدن معادله نمایی می‌باشد. بیشترین درصد اسانس با مقدار 80/0 درصد به تیمار خشک کردن به روش همرفت طبیعی و تراکم kg m^-2 3 و کمترین آن به مقدار 30/0 درصد به تیمار همرفت اجباری و تراکم kg m^-2 2 تعلق داشت. همچنین بیشترین مقدار کلروفیل را تیمار همرفت طبیعی و تراکم kg m^-2 3 با 51/8 میلی‌گرم بر گرم برگ و کمترین مقدار را تیمار همرفت اجباری و تراکم kg m^-2 2 با 18/4 میلی‌گرم بر گرم برگ دارا بودند. لذا براساس نتایج به‌دست آمده، می‌توان در شرایط همرفت طبیعی تراکم kg m^-2 3 و در شرایط همرفت اجباری تراکم kg m^-2 4 را پیشنهاد نمود.

کلیدواژه‌ها

• اسانس
• خشک کن خورشیدی
• کلروفیل
• نعناع
• همرفت اجباری
• همرفت طبیعی

20.1001.1.22286829.1396.7.1.10.5

مراجع

1. Abde- Galil, H. S., and A. A. El- Nakib. 2008. Effect of natural convection solar drying on quality of peppermint. The15th. Annual conference of the Miser Society of Agricultural Engineering. 12-13 March. pp. 513-534.

2. Almasi, M., A. A. Zomorodian, and Y. Sahebi. 2003. Utilizing solar energy for dill drying. First Iranian Farm Machinery Students Conference. Orumieh University, Farm Machinery Department. (in Farsi).

3. Arnon, D. I. 1994. Copper enzymes in isolante chloroplastes plyphenol oxydas in beta vulgarise. Plant Physiology 24: 1-15.

4. Bagheri, N., A. Keihani, S. S. Mohtasabi, and R. Alimardani. 2009. Investigating effective parameters on drying leaves in forced convection solar dryer. Journal of Agricultural Engineering Research 4 (10) : 73-88. (In Farsi).

5. Basunai, M. A., and T. Abe. 2001. Thin layer solar drying characteristics of rough rice under natural convection. Journal of Food Engineering 47 (4): 295-301.

6. Blanco, M. C. S. G., L. C. Ming, M. O. M. Marques, and O. A. Povi. 2002. Drying Temperature effects in peppermint essential oil content and composition. ISHS Acta horticulture 51 (1): 569.

7. Dadashzadeh, M., A. Zomorodian, and Gh. R. Mesbahi. 2008. The effect of drying airflow rates and modes of drying on moisture content reduction for grapes in a cabinet type solar dryer. Journal of Hortical Science 22 (1): 23-34. (In Farsi).

8. Davoodi, M. G., P. Vijayanand, S. G. Kulkarni, and K. V. R. Ramana. 2007. Effect of different pre-treatments and dehydration methods on quality characteristics and storage stability of tomato powder. Food Science and Technology 40 (10): 1832-1840.

9. Dragana, M., M. Sofija, S. Mihailo, T. Dragan, and V. Novica. 2010. Effects of different drying methods on the yield and the composition of essential oil from herb Mentha Longifolia (L.) Hudson. Biological Nyssana. 1(12): 89-93.

10. Duriyaprapan, S. E. J., and K. E. Basford. 1986. The Effect of Temperature on Growth, Oil Yield and Oil Quality of Japanese Mint. Annals of Botany 58: 729-736.

11. Ekechukwa, O. V., and B. Norton. 1997. Design and measured performance of a solar chimney for natural-circulation solar-energy dryers. Renewable energy 10 (1): 81-90.

12. Ekechukwa, O. V., and B. Norton. 1998. Review of solar energy drying systems II: an over view of solar drying technology, Energy Conservation and Management 40: 615 -655.

13. El-Sebaii, A. A., S. Aboul-Enein, M. R. I. Ramadan, and H. G. El-Gohary. 2002. Empirical correlations for drying kinetics of some fruits and vegetables. Energy 27 (9): 845-859.

14. Esper, A., and W. Muhlbauer. 1998. Solar drying-an effective means of food preservation. Renewable Energy 15(1-4): 95-100.

15. Ethman, C. S., M. A. O. Kane1, A. Sid, and M. Kouhila. 2009. Evaluation of drying parameters and sorption isotherms of mint leaves (M. pulegium). Renewable Energy 12 (3): 449-470.

16. Ghaba, P., H. Yobouet Andoh, J. Kouassi Saraka, B. Kamenan Koua, and S. Toure. 2006. Experimental investigation of a solar dryer with natural convective heat flow. Renewable Energy 32 (11): 1817-1829.

17. Moradi, M., and A. Zomorodian. 2008. Best mathematical drying model selection for indirect solar drying of cumin in forced convection solar dryer. The 5th National Conference on Agricultural Machinery Engineering and Mechanization. Ferdosi University of Mashhad. (In Farsi).

18. Negi, P. S., and S. K. Roy. 2001. Retention of quality characteristics of dehydrated green leaves during storage. Journal of Plant Foods for Human Nutrition 56 (3): 285-295.

19. Pangavhane, D. R., R. L. Sawhney, and P. N. Sarsavadia. 2002. Design, development and performance testing of a new natural convection solar dryer. Energy 27: 579-590.

20. Rocha, T., C. Marty- Audouin, and A. Alebert. 1993. Effect of drying temperature and blanching on the degradation of chlorophyll a and b in mint (Mentha spicate Huds.) and basil (Ocimum basilicum): Analysis by high performance liquid chromatography with photodiode array detection journal Chromatographia. 3(1): 152-156.

21. Shalaby, A. S., S. El-Gengaihi, and M. Khattab. 1995. Oil of Mellisa officinalis L., as affected by storage and herb drying. Journal of Essential Oil Research 7: 667-669.

22. Venskutonis, R. 1996. Influence of drying and irradiation on the composition of volatile compounds of Thyme (Thymus vulgaris L.). Flavor and Fragrance J 11: 123-128.