سينتيك انتقال جرم خشك‌كردن تركيبي مادون‌قرمز-هواي داغ كدوحلوايي

Mass Transfer Kinetics of Combined Infrared-Hot Air Drying of Pumpkin

مقدمه:كدوحلوايييك منبع مناسب از كاروتن، ويتامين‌هاي محلول در آب و اسيدهاي آمينه است.كدوحلواييرا مي‌توان به آرد كه داراي ماندگاريطولاني است تبديل نمود. آرد كدوحلواييبه دليل عطروطعم بسيار مطلوب، شيريني و رنگ زردنارنجي-قرمز عميق آن استفاده مي‌شود.در اين پژوهش مدل‌سازي سينتيك خشك شدنكدوحلوايي در يك خشك‌كن مادون‌قرمز – هواي داغ بررسي مي‌شود. مواد و روش‌ها:تاثير توان لامپپرتودهي در سه سطح 204، 238 و 272 وات،دماي هواي داغ در سه سطح 55، 65 و 75 درجه سلسيوس و ضخامت نمونه‌ها در دو سطح 5/0 و 7/0 سانتي‌متر برزمان،سينتيك خشك شدن و ضريب نفوذ رطوبت در طي خشك شدن كدوحلوايي در قالب طرح كاملاً تصادفي بررسي شد. يافته‌ها:تاثير توان پرتودهيو دماي هواي داغبر فرآيند خشك شدن كدوحلوايي معني‌دار بود. افزايش توان لامپ مادون‌قرمز از 204 به 272 واتو افزايش دماي هواي داغ از 55 به 75 درجه سلسيوس، زمان خشك شدن كدوحلوايي را به ترتيب 05/15 و 43/37 درصد كاهش دادند. ضريب نفوذ موثر رطوبت كدوحلوايي بين 10-10×2/9 تا 9-10×3/3 مترمربع بر ثانيه بود. نتيجه‌گيري: توان 272 وات، دماي 75 درجه سلسيوس و ضخامت 5/0سانتي‌متر به عنوان بهترين شرايط خشك‌كردن كدو به دست آمد. اثر توان حرارتي مادون قرمز و دماي هواي داغ بر تغييرات ضريب نفوذ موثر كدوحلوايي بررسي و مشخص شد كه مقدار ضريب نفوذ موثر با افزايش توان منبع حرارتي و دماي هواي داغ افزايش مي يابد. در مدل‌سازي فرآيند خشك شدن كدوحلوايي مدل نيوتن همخواني بهتري با نتايج آزمايشگاهي در مقايسه با ساير مدل‌ها داشت.

Introduction: Pumpkin is a good source of carotene, water-soluble vitamins and amino acids. Pumpkin can be processed into flour which has a longer shelf-life. Pumpkin flour is used because of its highly-desirable flavour, sweetness and deep yellow orange –red colour. In this study, kinetic modeling of pumpkin drying in an infrared-hot air dryer was investigated. Materials and Methods: The effect of radiation lamp power at three levels of 204, 238 and 272W, hot air temperature at three levels of 55, 65 and 75 °C and samples thickness at two levels of 0.5 and 0.7 cm on time and drying kinetics and moisture diffusion coefficient during drying of pumpkin in a completely randomized design were evaluated. Results: The effect of radiation power and hot air temperature on the drying process of pumpkin is significant. Increase in infrared lamp power from 204 to 272 W and increase in hot air temperature from 55 to75°C reduced pumpkin drying time 15.05 and 37.43 %, respectively. Effective diffusivity coefficient of pumpkin moisture was between 9.2×10-10 to 3.3×10-9 m2/s. Conclusion: 272 W power, 75 °C temperature and 0.5 cm thickness were the best condition for drying of pumpkin. The effects of infrared heat power and hot air temperature on effective diffusivity coefficient changes were investigated and it was found that the effective diffusivity coefficient increased by increasing heat source power and air temperature. In modeling of pumpkin drying process, Newton model is a better match with the experimental results as compared to other models.