تعيين پارامترهاي عملكردي بهينه خشك كن تركيبي مادون قرمز- همرفت در خشك كردن ورقه‌هاي موز

Determination of Optimum Performance Characteristics of Combined Infrared- Convectional Dryer in Drying of Banana Slices

توليد محصول خشك با كيفيت قابل قبول يكي از اهداف مهندسي پس از برداشت در مقياس صنعتي است. بر اساس اطلاعات موجود در منابع، كيفيت محصول خشك توليدي با استفاده از فناوري ­هاي نوين مانند خشك­ كن ­هاي تركيبي مادون­ قرمز- همرفت نسبت به خشك­ كن ­هاي همرفتي منفرد بالاتر است. بنابراين، بررسي تاثير مشخصه­ هاي عملكردي فرآيندهاي خشك­ كني روي خواص مهندسي و كيفيت محصول نهايي ضروري بوده و رعايت آنها در طراحي و مدل ­سازي خشك­ كن ­ها ضروري است. در اين مطالعه با استفاده از خشك­ كن تركيبي ساخته شده، در شرايط مختلف خشك­ كردن موز مانند كاربرد دماها (55، 65 و 75 درجه سانتي­گراد) و ضخامت ­هاي مختلف محصول (4 و 6 ميلي­متر) ، مشخصاتي از قبيل ضريب نفوذ موثر رطوبت، چروكيدگي و شاخص­ هاي جذب مجدد آب مورد آزمون قرار گرفت. در دماي خشك­ كردن 75 درجه سانتي‌گراد مادون قرمز، سرعت هواي 0/7 متر بر ثانيه و دماي 50 درجه سانتي­گراد هواي گرم، كمترين زمان خشك­ شدن در حدود 83 دقيقه براي ورقه ­هاي با ضخامت 4 ميلي­متر حاصل شد. ضريب نفوذ مؤثر رطوبت تابعي از دماي خشك­ كردن و ضخامت ورقه ­هاي موز بوده و بين 5.81×10-10 2.14×10-9 m2 s-1 متر­مربع بر ثانيه متغير بود. ضخامت محصول اثر معني­داري روي ظرفيت جذب مجدد آب و ظرفيت حفظ ماده خشك داشت. در محدوده دمايي مورد مطالعه اثر دما و ضخامت روي چروكيدگي غير معني­ دار بود ولي اين مشخصه تابعي از رطوبت نمونه به­ صورت خطي افزايش يافت. بنابراين، اعمال چروكيدگي به صورت تابعي از دما و ضخامت در شبيه ­سازي فرآيند الزامي نيست.

Producing any dried product with acceptable quality is one of the main processes in the postharvest engineering. Several researchers reported the high quality of the product dried with new drying methods such as combined infrared-convectional drying methods compared with ones dried with convectional dryers. Evaluation of drying method and their effects on dried product could increase the quality of the final product and be used in designing and engineering of dryers. In this research, a constructed combined infrared-convectional dryer was evaluated at the various drying temperatures for banana slices with various thicknesses at the constant air temperature. The experiments were performed to calculate the values for effective moisture diffusivity, shrinkage percentage, and rehydration ability of banana slices. The drying duration of the slices with a thickness of 4 mm was 83 min at the infrared drying temperature of 75 °C, the air velocity of 0.7 ms-1 and the air temperature of 50°C. The effective moisture diffusivity was varied from 5.81×10-10 to 2.14×10-9 m2 s-1; as a function of drying temperature and slices thickness. The results indicated that the effect of slice thickness was significant on the rehydration ability of dried products. The drying temperature and the slice thickness had no significant effect on the shrinkage of the slices. This property was increased linearly as a function of moisture content. Therefore, it is not essential to consider the shrinkage as a function of temperature and thickness during the simulation process.