تأثیر خشک‌کردن فروسرخ بر سینتیک خشک شدن و تغییرات رنگ موسیلاژ دانه مرو

نوع مقاله : مقاله پژوهشی لاتین

نویسندگان

• غزاله امینی ¹
• فخرالدین صالحی ²
• مجید رسولی ²

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

² دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

https://doi.org/10.22067/jam.2021.67448.1002

چکیده

در این مطالعه، تأثیر پارامترهای سیستم خشک‌کن فروسرخ شامل توان فروسرخ، فاصله موسیلاژ از سطح لامپ، ضخامت موسیلاژ بر روی سینتیک خشک شدن و شاخص‌های رنگ (L*، a*، b* و ΔE) موسیلاژ دانه مرو در سیستم خشک‌کن فروسرخ بررسی شد. داده‌های آزمایشگاهی نسبت رطوبت با 7 مدل تجربی لایه‌نازک مختلف برازش داده شد. مشخص شد که مدل پیج بهترین تناسب را برای نشان دادن رفتار سینتیکی دارد و به‌طور قابل قبولی رفتار خشک‌کردن فروسرخ موسیلاژ دانه مرو را با کمترین مقادیر میانگین خطای مربع (MSE)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE)، میانگین خطای مطلق (MAE) و خطای استاندارد (SE) و بیشترین مقدار ضریب همبستگی (r). مقادیرMSE ،RMSE  و MAE برای همه آزمایش‌ها به‌ترتیب در محدوده 0.0011-0.0001، 0.0325-0.0104 و 0.0271-0.0087 بود. متوسط نفوذ مؤثر رطوبت (D_eff) با افزایش توان لامپ از 150 به 375 وات از ^9-10×4.61 به ^9-10×15.8 مترمربع بر ثانیه افزایش یافت، اما با افزایش فاصله موسیلاژ از 4 به 12 سانتی‌متر و کاهش ضخامت موسیلاژ از 1.5 به 0.5 سانتی‌متر، این ضریب به‌ترتیب از ^9-10×14.4 به ^9-10×5.16 مترمربع بر ثانیه و از ^9-10×13.2 به ^9-10×4.31 مترمربع بر ثانیه کاهش یافت. افزایش توان تابش فروسرخ تأثیر مثبتی بر شاخص زردی (افزایش 19.78 درصدی در شاخص b*) موسیلاژ دانه مرو خشک‌شده داشت. همچنین، شاخص تغییرات رنگ (ΔE)  را از 16.05 به 17.59 افزایش داد.

کلیدواژه‌ها

• شاخص‌های رنگی
• صمغ
• مدل پیج
• نسبت رطوبت
• نفوذ مؤثر رطوبت

20.1001.1.22286829.1401.12.1.6.6

موضوعات

• مدل‌سازی

Open Access

©2022 The author(s). This article is licensed under Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0), which permits use, sharing, adaptation, distribution and reproduction in any medium or format, as long as you give appropriate credit to the original author(s) and the source.

مراجع

1. Akpinar, E. K., and Y. Bicer. 2005. Modeling of the drying of eggplants in thin layers. International Journal of Food Science & Technology 40: 273-281.
2. Amini, G., F. Salehi, and M. Rasouli. 2021. Drying kinetics of basil seed mucilage in an infrared dryer: Application of GA-ANN and ANFIS for the prediction of drying time and moisture ratio. Journal of Food Processing and Preservation: 45(3): e15258.
3. Arunsandeep, G., and V. P. Chandramohan. 2018. Numerical Solution for Determining the Temperature and Moisture Distributions of Rectangular, Cylindrical, and Spherical Objects During Drying. Journal of Engineering Physics and Thermophysics 91: 895-906.
4. Baeghbali, V., M. Niakousari, M. O. Ngadi, and M. Hadi Eskandari. 2019. Combined ultrasound and infrared assisted conductive hydro-drying of apple slices. Drying Technology 37: 1793-1805.
5. Briki, S., B. Zitouni, B. Bechaa, and M. Amiali. 2019. Comparison of convective and infrared heating as means of drying pomegranate arils (Punica granatum). Heat and Mass Transfer 55: 3189-3199.
6. Ceylan, I., M. Aktaş, and H. Doğan. 2007. Mathematical modeling of drying characteristics of tropical fruits. Applied Thermal Engineering 27: 1931-1936.
7. Doymaz, I. 2011. Drying of eggplant slices in thin layers at different air temperatures. Journal of Food Processing and Preservation 35: 280-289.
8. Mehrnia, M. A., A. Bashti, and F. Salehi. 2017. Experimental and modeling investigation of mass transfer during infrared drying of Quince. Iranian Food Science and Technology Research Journal 12: 758-766.
9. Nep, E. I., and B. R. Conway. 2011. Physicochemical characterization of grewia polysaccharide gum: Effect of drying method. Carbohydrate Polymers 84: 446-453.
10. Onwude, D. I., N. Hashim, K. Abdan, R. Janius, and G. Chen. 2018. Modelling the mid-infrared drying of sweet potato: kinetics, mass and heat transfer parameters, and energy consumption. Heat and Mass Transfer 54: 2917-2933.
11. Sacilik, K. 2007. Effect of drying methods on thin-layer drying characteristics of hull-less seed pumpkin (Cucurbita pepo). Journal of Food Engineering 79: 23-30.
12. Salehi, F. 2017. Rheological and physical properties and quality of the new formulation of apple cake with wild sage seed gum (Salvia macrosiphon). Journal of Food Measurement and Characterization 11: 2006-2012.
13. Salehi, F. 2019a. Improvement of gluten-free bread and cake properties using natural hydrocolloids: A review. Food Science & Nutrition 7: 3391-3402.
14. Salehi, F. 2019b. Color changes kinetics during deep fat frying of kohlrabi (Brassica oleracea var. gongylodes) slice. International Journal of Food Properties 22: 511-519.
15. Salehi, F. 2020a. Recent applications and potential of infrared dryer systems for drying various agricultural products: A review. International Journal of Fruit Science 20: 586-602.
16. Salehi, F. 2020b. Recent advances in the modeling and predicting quality parameters of fruits and vegetables during postharvest storage: A review. International Journal of Fruit Science 20: 506-520.
17. Salehi, F., and M. Kashaninejad. 2015. Effect of drying methods on rheological and textural properties, and color changes of wild sage seed gum. Journal of Food Science and Technology 52: 7361-7368.
18. Salehi, F., and M. Kashaninejad. 2017. Effect of drying methods on textural and rheological properties of basil seed gum. International Food Research Journal 24: 2090-2096.
19. Zameni, A., M. Kashaninejad, M. Aalami, and F. Salehi. 2015. Effect of thermal and freezing treatments on rheological, textural and color properties of basil seed gum. Journal of Food Science and Technology 52: 5914-5921.