بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
بررسی سینتیک انتقال جرم سیب در طی خشک کردن اسمزي
چکیده
در این پژوهش مکانیسم خشک کردن اسمزي قطعات سیب زرد لبنانی در 3 غلظت محلول ساکارز با درجه بریکس
30، 45 و 60 مورد بررسی قرار گرفت. براي این منظور قطعات مکعبی سیب با ابعاد 1cm به مدت 270 دقیقه در دماي محیط درون محلولهاي اسمزي با نسبت 1 به 10 قرار گرفت. به منظور بررسی سینتیک خشک کردن اسمزي سیب، تغییرات رطوبت نمونهها طی 7 زمان متوالی اندازهگیري شد. نتایج حاصل از برازش دادهها با مدل-
هاي تجربی نشان داد که مدل پیشنهادي آزوارا و همکاران قادر به توصیف سینتیک انتقال جرم در طی خشک کردن اسمزي قطعات سیب است.
کلمات کلیدي: خشک کردن اسمزي، سیب زرد لبنانی، سینتیک خشک کردن.
مقدمه
خشک کردن یکی از قدیمی ترین روشهاي نگهداري مواد غذایی است با استفاده از این روش علاوه بر جلو گیري از فساد میکروارگانیسمی و شیمیایی و افزا یش عمر ماندگاري، وزن ماده غذایی کاهش یافته و صرفه جویی قابل توجهی در هزینههاي بسته بندي، حمل و نقل و نگهداري حاصل میشود.
آبگیري اسمزي یک مرحله فراوري ملایم و موثر براي فرایندهاي مختلفی است که هدف آن بهبود خصوصیات ارگانولپتیکی و کاهش مصرف انرژي است .
فرآیند اسمز عبارت است از خارج سازي آب مواد غذایی به وسیله قرار دادن آنها در محلولهاي هیپرتونیک. این محلولها به علت دارا بودن فشار اسمزي بالاتر و ایجاد گرادیان غلظتی بین خود و مواد غذایی باعث خروج آب از مواد غذایی میشوند .(Matuska et al, 2006)
سینتیک خشک کردن براي شرح مکانیسم ماکروسکوپی و میکروسکوپی انتقال جرم طی خشک کردن به کار میرود. سینتیک خشک کردن مواد غذایی پدیدهاي پیچیده بوده و نیازمند ارائه یک مدل جهت پیش بینی روند
خشک کردن و بهینه سازي روش و پارامترهاي موثر بر آن است. هدف از مدلسازي انتخاب مناسبترین روش خشک کردن و بهترین شرایط عملیاتی براي تولید محصول است .(Goyal et al, 2008)
هدف از این پژوهش مدلسازي سینتیک حذف آب و جذب مواد جامد قطعات سیب و به دست آوردن مقادیر تعادلی حذف آب و جذب مواد جامد در غلظتهاي مختلف محلول اسمزي است.
مواد و روشها
نمونه هاي سیب پس از سورت شدن و شستوشو ابتدا توسط کاتر مخصوص به خلالهایی با سطح مقطع 1 cm2،
سپس توسط یک تیغ تیز به مکعبهایی با ابعاد 1cm تبدیل شدند.
نمونههاي آماده شده پس از توزین، با رعایت نسبت وزنی نمونه به محلول اسمزي 1) به (10، درون محلولهاي اسمزي ساکارز با درجه بریکس 30، 45 و 60 قرارداده شد.
به منظور بررسی سینتیک خشک کردن اسمزي و ترسیم منحنیهاي مربوطه، نمونهها در زمانهاي متوالی 15
،30، 60، 90، 150، 210 و 270 دقیقه، از محلول اسمزي خارج شده و پس از شستوشوي سطحی جهت حذف محلولهاي باقی مانده از روي نمونه و گرفتن آب سطحی آن توسط دستمال حولهاي، توزین شده و رطوبت آنها اندازهگیري و ثبت شد.
با استفاده از مقادیر ثبت شده و بر اساس معادلات 1 و2 درصد جذب مواد جامد (SG)، میزان درصد حذف آب
(WL) به ترتیب محاسبه شدند.
(1) (2)
= وزن نمونه قبل از اسمز (gr) = وزن بعد از اسمز (gr)
= درصد ماده خشک نمونه قبل از اسمز
= درصد ماده خشک نمونه بعد از اسمز
= درصد رطوبت نمونه بر پایه مرطوب قبل از اسمز (میوه/gr آب(gr
= درصد رطوبت نمونه بر پایه مرطوب بعد از اسمز (میوه/gr آب(gr
نتایج و بحث
مدل هاي زیادي جهت بررسی سینتیک انتقال جرم ارائه شده که مدل پیشنهادي آزوارا و همکاران در سال 1992
یکی از آنهاست. بر اساس این مدل میتوان روند انتقال جرم و مقدار تعادلی میزان حذف آب و جذب مواد جامد را در طی فرایند اسمز به دست آورد .(Singh et al , 2007)
معادله آزوارا و فرم خطی آن در زیر آورده شده است:
