تعيين خصوصيات سينتيكي و ترموديناميكي برگ شويد در طي خشك كردن همرفتي

Determination of Kinetic and Thermodynamic Properties of Dill Leaves during Convective Drying

طراحي ادوات و تجيهزات خشك كردن نيازمند دانش صحيحي از خصوصيات سينتيكي و ترموديناميكي محصولات كشاورزي است، بعلاوه اين خصوصيات براي محاسبه انرژي مورد نياز فرآيند خشك كردن، خصوصيات آب جذب شده، پديده‌هاي فيزيكي كه در سطح غذا اتفاق مي‌افتد و ارزيابي ريزساختار مواد غذايي حائز اهميت هستند. از آنجا كه تا كنون گزارشي راجع به خصوصيات ترموديناميكي برگ شويد يافت نشده است، هدف از اين تحقيق يافتن مدل رياضي مناسب توصيف فرآيند تجربي خشك كردن برگ شويد، براي ارزيابي ضريب نفوذ، به‌دست آوردن انرژي فعال‌سازي جهت تعيين خواص ترموديناميكي برگ شويد در دماهاي مختلف فرآيند خشك كردن است. ويژگي‌هاي رنگي به‌عنوان يكي از شاخص-هاي مهم كيفيت مواد غذايي و بازارپسندي ارزيابي شد. برگ‌هاي شويد با محتوي رطوبت اوليه 6/185 در يك خشك‌كن هواي داغ در چهار دماي (50، 60، 70 و °C80) خشك شدند. بهترين مدل براي توصيف فرآيند خشك كردن برگ شويد مدل ميديلي انتخاب شد. ضريب نفوذ موثر برگ شويد با افزايش دماي هواي خشك‌كن افزايش يافت. انرژي فعال‌سازي براي نفوذ مايع در خشك كردن برگ شويد kJ mol^−1^ 42/29 به‌دست آمد. آنتالپي و آنتروپي با افزايش دماي خشك كردن كاهش در حاليكه انرژي آزاد گيبس افزايش ‌يافت. مقدار آنتالپي بين 39/35 تا ^kJ mol^−1 60/39، مقدار آنتروپي بين 0/3079- تا kJ mol^−1^ K^−1^ 0/2927- و مقدار انرژي آزاد گيبس بين 138/96 تا kJ mol^−1^ 143/46 تغيير ‌كرد. نتايج پارامترهاي رنگ نشان داد كه با خشك كردن برگ شويد روشنايي، زردي و سبزي كاهش يافت و خشك كردن در دماي °C60 منجر به كمترين تغيير رنگ شد.

The design of drying equipment and plants requires the knowledge of accurate kinetic and thermodynamic properties of agricultural products. Furthermore, these properties are important for the calculation of energy requirements in drying process, the properties of adsorbed water, evaluate the microstructure of foodstuff and to study the physical phenomenon that occurs on the food surface. Since there is no report on the thermodynamic properties of dill leaves, the aim of this study was to obtain the drying curves of dill leaves, determination of the activation energy and the thermodynamic properties under different drying temperature. Color characteristic was evaluated as one important indicator of food quality and marketability. Dill leaves were dried in a hot air dryer at four temperatures (50, 60, 70,80° C) from an initial moisture content 6.185 (kg water/kg dry matter) to the moisture content 0.075 (kg water/kg dry matter). Midilli model was chosenasthe best model to describe the drying process of dill leaves. The effective diffusion coefficient of dill leaves increased with increasing drying temperature.The activation energy for leaves drying for liquid diffusion was obtained 42.29 kJmol−1. The enthalpy and entropy decreased with increasing temperature, while Gibbs free energy increased. Their values ranged between 39.35 and 39.60 kJ mol−1, between −0.3079 and −0.2927 kJ mol−1 K−1 and between 138.96 and 143.46 kJ mol−1for enthalpy, entropy and Gibbs free energy, respectively. Results of color parameters showed that drying caused a decrease in brightness, yellowness and greenness and the lowest loss of color was observed in 60°C.