بررسي تاثير شرايط خشك‌كن خلايي پاششي با ريز ذره‌ساز آلتراسونيك روي خواص كاربردي، بازسازي و شيميايي پودرهاي عصاره برگ كنگر فرنگي

Influence of Ultrasonic Vacuum Spray Drying Conditions on the Functional, Reconstitution and Chemical Properties of Artichoke Leaves Extract Powders

در اين پژوهش از خشك‌كن خلايي پاششي با ريز ذره‌ساز آلتراسونيك به‌منظور توليد پودر خشك از عصاره‌ي برگ كنگر فرنگي استفاده ‌شد. روند خشك‌كردن در يك محفظه خشك‌كن خلأ و در دمايي پايين‌تر از دماي خشك‌كن‌هاي پاششي معمولي انجام شد. اثرهاي متغيرهاي مستقل (دماي داخلي 55-75 درجه سلسيوس، فشار خلأ درون محفظه 20-40 كيلوپاسكال و غلظت محلول 2-3 درصد) روي خواص كاربردي (محتواي رطوبت، اندازه ذره، چگالي توده و چگالي حاصل از ضربه، جريان پذيري و چسبندگي)، خواص بازسازي (تر شوندگي، پراكندگي و حلاليت) و خواص شيميايي (محتواي فنل كل و فعاليت مهار DPPH) پودر عصاره برگ كنگر فرنگي با لاكتوز تك آبِ به‌عنوان يك حامل به‌منظور دستيابي به عملكرد فرآيند بالا و خواص مطلوب بررسي ‌شد. پودرهاي توليدشده در شرايطي با غلظت محلول 3 درصد، بالاترين ميانگين قطر ذرات، چگالي توده و چگالي حاصل از ضربه، زاويه تركننده (كاهش ترشوندگي) و محتواي فنل كل (TPC) را نشان دادند، درحالي‌كه فاكتورهاي پراكندگي و حلاليت در اين شرايط پايين‌ترين مقدار بودند. تحت شرايط دماي ورودي بالا و فشار خلأ پايين، محتواي رطوبت، چگالي توده و چگالي حاصل از ضربه‌ي ذرات پايين‌تر و پراكندگي و حلاليت بالاتري حاصل شد. خواص شيميايي نيز تحت تأثير متغيرهاي فشار خلأ و دماي ورودي، هر دو به شيوه‌اي معكوس قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه غلظت محلول 3 درصد، دماي ورودي 75 درجه سلسيوس و فشار خلأ 20 كيلو پاسكال، بهترين شرايط براي خشك‌كردن عصاره برگ كنگرفرنگي در شرايط خلايي پاششي بود.

In this study, ultrasonic vacuum spray dryer was used to produce a dried powder of artichoke leaves extract.The drying process was performed in a vacuumed drying chamber at a lower temperature than the conventional spray dryers. The effects of independent variables (inlet temperature of 55-75 °C, vacuumpressure of 20-40 kPa, and solution concentration of 2-3%) were investigated on the functional (moisture content, particle size, bulk and tapped densities, flowability, and cohesiveness), reconstitution (wettability, dispersibility, and solubility) and chemical properties (total phenol content and DPPH scavening activity) of artichoke leaves extract powder with monohydrate lactose as a carrier in order to achieve the high process yield and desirable properties.The powders produced with the solution concentration of 3% showed the highest mean diameter of particle, bulk, and tapped densities, wetting angle (decreasing wettability) and total phenol content (TPC), while the values of dispersibility and solubility were the lowest. The increase in the inlet temperature and decrease in the vacuum pressure resulted in the particles with lower moisture content, bulk, and tapped densities as well as higher dispersibility and solubility. Chemical properties were influenced by the vacuum pressure and inlet temperature variables, both in a negative manner. The key results indicated that the solution concentration of 3%, inlet air temperature of 75 °C, and vacuum pressure of 20 kPa were the best conditions for artichoke leaves extract drying under the vacuum spray drying conditions.