بررسي خصوصيات كيوي خشك شده با سامانه مادون قرمز و مدل سازي فرآيند

Characterization of Dried Kiwi by Infrared Systems and Process Modeling

مقدمه: مدل سازي روابط متغيرهاي فرآيند خشك كردن محصولات غذايي و بررسي سينتيك انتقال جرم و ضرايب نفوذ رطوبت مي تواند به عنوان يك ابزار سودمند براي كنترل بهينه فرآيند و بهبود كيفيت محصول خشك شده نهايي باشد. ميوه كيوي داراي طعم و آروماي مطلوب بوده و داراي ارزش تغذيه اي بالايي مي باشد. مواد و روش ها: در اين پژوهش تاثير توان لامپ پرتودهي در سه سطح 200، 250 و 300 وات در فواصل 5، 10 و 15 سانتي متري از سطح محصول بر سينتيك انتقال جرم، ضريب نفوذ رطوبت، دانسيته، تغيير رنگ، بافت و آبگيري مجدد ميوه كيوي بررسي گرديد. يافته ها: نتايج نشان داد تغيير توان لامپ و فاصله از سطح محصول تاثير معني داري بر سينتيك افت رطوبت و زمان خشك كردن دارند. افزايش توان لامپ مادون قرمز باعث افزايش 61.01 درصدي در افت وزن نمونه ها شد. با افزايش توان لامپ از 200 به 300 وات، مشاهده گرديد كه ضريب نفوذ رطوبت از m2s-1 10-10×6.25 به m2s-1 10-10×13.8 افزايش مي يابد. رنگ نمونه ها با تكنيك پردازش تصوير آناليز و ميانگين تغييرات رنگ (DE) محاسبه شده براي توان هاي 200، 250 و 300 وات به ترتيب برابر با 14.02، 19.09 و 21.66 بدست آمد. متوسط چگالي و آبگيري مجدد نمونه هاي خشك به ترتيب برابر 743 kg/m3 و 229.18 درصد بدست آمد. نتيجه گيري: اثر توان مادون قرمز بر ضريب نفوذ موثر كيوي بررسي و مشخص شد كه مقدار ضريب نفوذ موثر با افزايش توان منبع حرارتي افزايش يافت. مقدار سفتي برش هاي خشك شده كيوي درون خشك كن مادون قرمز در محدوده 11.08-9.55 نيوتن به دست آمد. در مدل سازي فرآيند خشك كردن كيوي با مادون قرمز، مدل پيج همخواني بهتري با نتايج آزمايشگاهي در مقايسه با ساير مدل ها داشت

Introduction: Modeling might be considered as a relationship between different variables during drying of food products and mass transfer kinetics and moisture diffusivity coefficients can be used as useful tools for the optimal control of the process conditions that improve the quality of the final dried product. Kiwi fruit has favorable taste and aroma and has a high nutritional value. The aim of this research work is to investigate the effect of radiation on the characterization of Kiwi fruit. Materials and Methods: In this study the effect of radiation lamp power at three levels of 200, 250 and 300 W, at 5, 10 and 15 cm distance from sample surface on mass transfer kinetics, moisture diffusion coefficients, density, color change, texture and rehydration of the Kiwi were investigated. Results: The results showed that the lamp power and the distance from the sample surface have significant effect on moisture loss kinetics and drying time. By increasing the infrared lamp power, the weight loss is increased (61.01 %) and by increasing the infrared lamp power from 200 to 300 W, the effective diffusivity coefficient has been increased from 6.25×10-10 m2/s to 13.8×10-10 m2/s. The color of the samples were analyzed by image processing technique and the average color changes (ΔE) for 200, 250 and 300 W were 14.02, 19.09 and 21.66, respectively. The average density and rehydration for dried samples were 743 kg/m3and 229.18 %, respectively. Conclusion: The effect of infrared power on effective diffusivity coefficient of Kiwi was investigated and found that the effective diffusivity coefficient is increased by increasing the source of heat. The hardness of dried kiwi slices through infrared dryer was in the range of 9.55-11.08 N. In the Kiwi drying process modeling as compared with other models, Page model had the best match with the experimental results.