The Kinetics of Forced Convective Air-drying of Papaya (Carica papaya L.) Slices Pretreated in Osmotic Solution

كنتيك خشك كردن قطعات پاپاياي پيش تيمار شده در محلول اسمزي به وسيله جريان اجباري هواي داغ

در اين تحقيق مدلسازي رياضي قطعات لايه نازك پاپايا با ضخامت 1±5 ميليمتر، پيش تيمار شده در محلول اسمزي (50 درصد ساكارز) به وسيله جريان هواي داغ مطالعه شد. خشك كردن لايه نازك در سه دماي 40، 50 و 60 درجه سانتي گراد، با سرعت هواي 1/0±9/0 متر بر ثانيه و رطوبت مطلق 02/0±6/0 گرم آب بر كيلوگرم هواي داغ انجام پذيرفت. نتايج نشان داد كه فرايند خشك شدن در طي زمان داراي روندي نزولي است. شاخص هاي فرايند آبزدايي اسمزي بر اساس پارامتر هاي ميزان ماده جامد دريافتي (SG)، ميزان آب از دست رفته (WL) و ميزان وزن كاهش يافته (WR) بدست آمدند كه با افزايش زمان غوطه وري هر سه پارامتر افزايش يافتند. ضريب انتشار موثر قطعات پاپايا بين 9-10× 13/2 تا 9-10× 84/4 متر مربع بر ثانيه در محدوده دمايي ذكر شد بدست آمد. انرژي فعالسازي بدست آمده ي 63/38 كيلوژول بر مول، نشانگر تاثير دما بر پديده انتشار بود. بر اساس آناليز آماري بدست آمده با استفاده از ضريب تبيين (R2) و جذر ميانگين مربعات خطا (RMSE)، بهترين مدل رياضي جهت مدلسازي اين روش خشك كردن براي قطعات لايه نازك پاپايا در هر سه دما مدل Midilli و همكاران بود.

In this study, mathematical modeling of hot air-drying of thin-layer papaya (Carica papaya L.) slices with 5±1 mm thickness pretreated in osmotic solution (50% sucrose) was investigated. Thin-layer drying was conducted under three different drying temperatures of 40, 50 and 60 °C at a constant air velocity of 0.9±0.1 m/s and absolute humidity of 0.6 ± 0.02 g of water/kg of dry air. It was found that the drying process occurred in falling rate period over the drying time. The osmosis dehydration characteristics obtained by solid gain (SG), water loss (WL) and weight reduction (WR) parameters that increased with increasing immersion time. The effective diffusivity for papaya slices was within the range of 2.13×10-9 to 4.84×10-9 m2/s over the temperature range. The activation energy was 38.63 kJ/mol indicated the effect of temperature on the diffusivity. Based on the statistical analysis using coefficient of determination (R²) and root mean square error (RMSE), it was concluded that the best model in terms of fitting performance for hot air-drying of papaya pretreated in osmosis solution in all temperature range was Midilli et al. model.