بررسي سينتيك خشك‌كردن قطعات هويج با‌استفاده از خشك‌كن تركيبي مادون‌قرمز-بسترسيال

سابقه و هدف: در ميان روش‌هاي مختلف خشك‌كردن با هواي داغ، استفاده از بسترسيال مزاياي قابل‌توجهي مثل سرعت‌ بالاي انتقال جرم و حرارت و يكنواخت بودن فرآيند در تمام سطوح ماده غذايي به علت اختلاط مناسب با هواي داغ و همچنين راندمان حرارتي بالا همراه با دماي يكنواخت و قابل‌كنترل بستر را دارا است. در سال‌هاي اخير استفاده از پرتو مادون‌قرمز براي خشك‌كردن محصولات غذايي با توجه به كيفيت بالاتر محصول، توزيع يكنواخت حرارت، بازدهي بالاي انرژي، سرعت بالاي انتقال حرارت و كاهش زمان فرآيند، تسهيل كنترل دماي مواد اوليه، نياز كم به عبور جريان هوا از ميان محصول و بالا بودن امكان كنترل پارامترهاي فرآيند نسبت به روش‌هاي متداول خشك‌كردن، افزايش يافته است. مواد و روش‌ها: پپس از انتخاب و خريداري هويج‌هاي سالم و شست‌و‌شو با آب، هويج‌ها بااستفاده از پوست‌گير دستي، پوست‌گيري شده و سپس با خلال‌كن به قطعات مكعب‌شكل تقسيم شدند. به‌منظور خشك‌كردن تركيبي مادون‌قرمز-بسترسيال، دستگاه خشك‌كني (در مقياس آزمايشگاهي) طراحي و ساخته شد. در اين پژوهش، خشك‌كردن قطعات مكعب‌شكل هويج در قالب طرح آزمايشي فاكتوريل در سه توان لامپ مادون‌قرمز (200، 400 و 600 وات)، سه سطح دمايي (50، 60، 70 درجه‌سلسيوس) و دو اندازه‌ نمونه (0.5 و 1 سانتي‌مترمكعب) و در سه تكرار انجام گرفت و براي توصيف رفتار فرآيند خشك‌شدن نمونه‌هاي هويج به‌روش تركيبي مادون‌قرمز-بسترسيال ، پنج مدل رياضي (پيج، پيج اصلاح‌شده، هندرسون و پابيس، ميديلي و لگاريتمي) برازش شد. يافته‌ها: ‌نتايج به‌دست‌آمده نشان داد تغيير دماي هواي ورودي، اندازه قطعات هويج و توان لامپ مادون‌قرمز اثر معني‌داري (p 0/05 )بر خروج آب از نمونه دارد. با افزايش دماي هوا و توان لامپ و كاهش اندازه قطعات هويج، زمان خشك‌شدن كاهش پيدا كرد؛ در نتيجه ميزان انرژي مصرفي نيز به‌طور قابل‌توجهي كاهش داشت به‌طوري كه از 12/63 در روش بسترسيال (به‌تنهايي) به ميزان 2/28 كيلووات‌ساعت بر كيلوگرم بااستفاده از روش تركيبي مادون‌قرمز-بسترسيال، تقليل پيدا كرد. با در نظرگرفتن بيشترين مقدار ضريب تبيين و كمترين ميزان خطاي استاندارد، مدل پيج نسبت به ساير مدل‏ ها پيشگويي بهتري از داده ‏هاي آزمايشي داشت. نتيجه‌گيري: تجزيه و تحليل داده‌ها نشان داد كه هرسه متغير مورد بررسي (دماي هوا، اندازه قطعات نمونه و توان لامپ مادون‌قرمز) روي مقدار و سرعت خروج آب از نمونه و در نتيجه زمان فرآيند خشك‌شدن اثر معني‌دار داشتند. استفاده از سامانه تركيبي مادون‌قرمز-بسترسيال در مقايسه با روش‌هاي معمول خشك‌كردن باهواي داغ، مدت زمان فرآيند را به‌طور قابل‌توجهي كاهش داده و به اين ترتيب ميزان انرژي مصرفي در اين روش به‌شكل چشمگيري كاهش يافت.