تاًثير شرايط فرآيند خشك كردن پاششي بر ويژگي‌هاي فيزيكي‌شيميايي، عملكردي و ميكروساختار پودرهاي شيره خرما

Influence of spray drying process conditions on the physicochemical, functional and microstructural properties of Date palm syrup (phoenix dactylifera L.) powders

هدف از اين تحقيق، ارزيابي اثر پارامترهاي مختلف نظير دماي هواي ورودي و غلظت صمغ عربي بر كارايي توليد، ويژگي­ هاي فيزيكي­شيميايي، جريان­ پذيري و مورفولوژيكي پودر شيره خرماي خشك شده با استفاده از خشك­كن پاششي در مقياس نيمه­ صنعتي بود. متغيرهاي فرآيند عبارتند از: دماي هواي ورودي (˚C180-140) و غلظت صمغ عربي (نسبت 20:80 تا 60:40 وزن كمك ­خشك­كن نسبت به وزن مرطوب شيره خرما). حداكثر بازده (74/55%) براي نسبت 50:50 صمغ عربي در دماي ˚C160 بدست آمد. در غلظت­هاي بالاتر صمغ عربي و با افزايش دماي هواي از 160 به ˚C180، بازده توليد كاهش يافت. ديگر ويژگي­هاي فيزيكي­شيميايي نظير مقدار رطوبت، فعاليت آبي، دانسيته توده و دانسيته ضربه پودرها با افزايش دماي هواي ورودي و غلظت­هاي صمغ عربي كاهش يافتند. اين ويژگي­ها به ترتيب از 38/3-12/2%، 23/0-142/0، 73/0-5/0 و g/ml87/0-56/0 متغير بودند. از سوي ديگر، رفتار جريان­پذيري نمونه­ ها به استثناء نسبت صمغ عربي 60:40، با افزايش دماي هوا و غلظت حامل بهبود پيدا كرد. همچنين جاذب ­الرطوبگي، انحلال­ پذيري و نم­پذيري به طور قابل ملاحظه­ اي تحت تاًثير متغيرهاي فرآيند قرار گرفتند. نتايج حاصل از عكس­هاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي حكايت از اين دارند كه با افزايش دماي هواي ورودي و غلظت صمغ عربي، ذرات پودر از سطوح نسبتاً صاف، كروي و حالت نيمه ­چسبنده (در غلظت­هاي پائين حامل)، به ذرات مجزا و چروكيده (در غلظت­هاي بالاتر صمغ عربي در دماي يكسان) تغيير مي­يابند. شكاف و ترك­هاي موجود در برخي از ذرات هنگامي­كه دماي هواي خشك كردن از 140 به ˚C180 افزايش مي­يابد، مشاهده نشد.

The aim of this study was to evaluate the influence of various parameters such as inlet air temperature and Arabic gum concentration on production efficiency, physicochemical, flowability and morphological properties of date syrup powder dried using pilot-scale spray drying. Process variables were: Inlet air temperature (140-180°C) and Arabic gum concentration (20:80 to 60:40 drying aid ratio to wet weight of date syrup). Maximum yield (55.74%) has been obtained for 50:50 Arabic gum ratio at 160°C. The product yield of the samples decreased, when inlet air temperature was increased from 160°C to 180°C and higher Arabic gum concentrations. Other Physicochemical properties such as moisture content, water activity, bulk density and tapped density of the powders reduced with increasing inlet temperature and carrier concentration. These properties were varied from 2.12-3.38%, 0.142-0.23, 0.5-0.72 and 0.56-0.87 g/ml, respectively.􀀃On the other hands, flowability behavior of samples was improved, when inlet air temperature and Arabic gum concentrations were increased, except for 60:40 Arabic gum ratios. Also, Hygroscopicity, solubility and wettability were significantly affected by the process variables. The results of scanning electron micrographs indicated that with increasing inlet air temperature and Arabic gum concentration, powder particles from fairly spherical, smooth surfaces and semi sticky state (in low carrier concentration) to individual and shrinkage particles (higher Arabic gum concentration in same temperature) were changed. Crakes in some particles didn’t observed when drying temperature was increased from 140 to 180°C.