بررسي ميزان افزايش تركيبات فنولي برگه شلغم در محلول اسمزي حاوي عصاره چاي ترش و بررسي كنتيك خشك‌كردن آن با هواي داغ

Evaluation of Turnip slice phenolic component increasing by osmosis treatment in Roselle extract and investigation of its hot-air drying kinetics

در اين پژوهش، آبگيري اسمزي از برش‌هاي شلغم با هدف غني‌سازي آن با تركيبات فنولي چاي ترش و سپس خشك‌كردن آن‌ها با استفاده هواي داغ صورت گرفت. متغيرهاي مستقل مرحله‌ي آبگيري اسمزي غلظت محلول ساكارز (30، 50 و 70 درصد) ، مدت‌زمان اسمز (45، 75 و 105 دقيقه) و دماي محلول اسمزي(60، 70 و80 درجه سانتي گراد ) در نظر گرفته شد. متغيرهاي وابسته (پاسخ) اين مرحله شدت آب‌زدايي، جذب مواد جامد، كاهش وزن و ميزان جذب تركيبات فنولي بودند. نتايج نشان داد كه متغييرهاي مستقل اثر معني‌دار و محسوسي بر متغييرهاي وابسته دارند. شرايط بهينه مرحله‌ي آبگيري اسمزي با هدف شدت آب‌زدايي و جذب تركيبات فنلي بيشتر و كمترين جذب مواد جامد، غلظت 35% محلول اسمزي، زمان 105 دقيقه و دماي °C 80 تعيين شد. برگه‌هاي شلغم طبق شرايط بهينه محاسبه شده، اسمز شدند و در خشك‌كن هواي داغ در دماهاي 60، 70 و80 درجه سانتي گراد تا رسيدن به وزن ثابت خشك گرديدند. نسبت‌هاي رطوبتي براي هر سه دما با 10 مدل رايج خشك كردن هواي داغ برازش شدند. مدل دوجمله‌اي داراي بهترين برازش با داده‌هاي آزمايشي بود. ميزان ضريب نفوذ مؤثر براي دماهاي 60، 70 و80 درجه سانتي گراد به ترتيب 9-10×83/1، 9-10×03/2 و 9-10×04/3 مترمربع بر ثانيه و ميزان انرژي فعال‌سازي براي دماهاي 60، 70 و80 درجه سانتي‌گراد 1221/25 كيلوژول بر مول محاسبه شد.

In this study, turnip slices was osmotic dehydrated in rosella extract for polyphenolic enrichment purpose which further dried using hot air drying technique. Osmotic process variables were the concentration of sucrose solution (30, 50 and 70 %), process time (40, 75 and 105 min) and the solution temperature (60, 70 and 80°C). The quality of osmotic dehydration-enrichment step was evaluated by measuring water loss, solid gain, weight reduction and phenolic compounds absorption. All variable were effective on measured parameters. Optimized osmotic condition were 35% of sucrose concentration, 105 min for process time and temperature of 80°C to reach the most desirable responses including maximum water loss and weight reduction and phenolic compounds absorption as well as minimum solid gain. Processed turnip slices at optimum condition were then air dried at 60, 70 and 80°C. Moisture ratio during drying time was measured for every temperature and used for determination of best drying kinetic model. 10 models were fitted to experimental data and the fitting quality was evaluated using statistical parameters. It was found that two term models predicts the moisture changes well. Effective diffusion coefficient s were 1.83E-9, 2.03E-9 and 3.04E-9 for 60, 70 and 80°C drying temperatures respectively. Arrhenius model was used for activation energy determination and it calculated as 25.12 Kj/mol.