مدل‌سازي و مقايسه تغييرات رنگ و چروكيدگي خشك‌كردن ورقه هاي نازك چغندرقرمز در خشك‌كن‌هاي مختلف

Investigation of different drying methods on color and shrinkage parameters in drying of red beetroot

خشك ­كردن يكي از مهم­ترين فرآيندهاي پس از برداشت محصولات كشاورزي با هدف افزايش مدت زمان نگهداري مي­باشد. پژوهش حاضر به بررسي و مقايسه تغييرات رنگ و چروكيدگي ورقه ­هاي نازك چغندر قرمز در چهار روش مختلف خشك­ كردن (جريان هواي گرم، مايكروويو، خلا و انجمادي) پرداخته و روند تغييرات اين دو پارامتر با برازش مدل­هاي مختلف شبيه سازي شد. آزمايش­ها در خشك­ كن­ هاي جريان هواي گرم و خلا در سه سطح دمايي (50، 70 و C°90)، در خشك­كن مايكروويو در سطح توان (180، 360 و W 600) و در خشك­كن انجمادي با دماي C°50- انجام گرديد. نتايج بدست آمده در تمامي روش­هاي مختلف خشك­كردن نشان داد كه روند تغييرات شاخص­هاي روشنايي (L) و زردي (b) نسبت به زمان صعودي و روند تغييرات شاخص قرمزي (a) نزولي بود. كمترين تغييرات پارامتر روشنايي، قرمزي و زردي به ميزان 74/0، 23/0 و 03/0 به ترتيب در خشك­ كردن انجمادي، مايكروويو و خلا اتفاق افتاد. ­نتايج كلي بدست آمده نشان داد كه بالاترين ميزان تغييرات رنگ (ΔE) در خشك­ كردن با خشك­ كن مايكروويو و در توان W 180 به ميزان 59/1 و پايين­ترين ميزان اين پارامتر در خشك­كردن با خشك ­كن انجمادي به ميزان 76/0 بدست آمد. همچنين تغييرات چروكيدگي نمونه هاي چغندرقرمز نشان داد كه استفاده از خشك­ كن انجمادي سبب كاهش ميزان چروكيدگي در حدود 10 تا 25% نسبت به سه روش ديگر خشك­ كردن بود. مدل­سازي پارامترهاي رنگي و چروكيدگي نشان داد كه مدل­هاي نمايي قابليت بالاتري در پيش ­بيني فرآيند تغييرات رنگ و چروكيدگي دارند.

Drying is one of the most important post-harvesting processes with the aim of increasing the storage time. The present study investigates and compares color changes and shrinkage of red beetroot thin layers in four different drying methods (hot air flow, microwave, vacuum and freeze drying). The process of changing these two parameters was simulated by fitting to different models. The experiments were carried out in hot air and vacuum air dryers at three temperature levels (50, 70 and 90 °C), in microwave dryer at a power level of 180, 360 and 600 W, and in a freeze dryer at -50 °C. The results showed that the changes in the brightness index (L) and yellowness (b) relative to the time were increasing and the trend of changes in the red index (a) was decreasing. The slightest changes in the parameters of brightness, redness and yellowness (values is 0.74, 0.23, and 0.03) occurred in freeze drying, microwave and vacuum, respectively. The overall results showed that the highest amount of color change (ΔE) was 1.59 in drying by microwave and at 180 W, and the lowest drying rate was 0.76 in freeze drying. Also, shrinkage changes in sugar beet samples showed that the use of freeze dryer reduced the amount of shrinkage by 10-25% compared to the other three methods of drying. Also, modeling of color parameters and shrinkage showed that exponential models have higher ability to predict the process of color variation and shrinkage.