بخشی از مقاله
چکیده
انرژی خورشیدی به دلیل دارا بودن ویژگیهایی نظیر فراوان بودن، در دسترس بودن، تمیز و ارزان بودن از جایگاه ویژهای برخوردار است. خشک کردن محصولات کشاورزی یکی از مهمترین فعالیتها جهت نگهداری مواد غذایی میباشد. به منظور بهرهگیری از منابع انرژی پاک، کاهش ضایعات گیاهان و افزایش سطح درآمد سبزی کاران، پژوهش حاضر در خوزستان اجرا گردید. در این طرح تلاش شده تا با استفاده از انرژی خورشیدی با کمک یک دستگاه خشک کن خورشیدی در شرایط غیر فعال، و با پیشتیمارهای بلانچینگ و سورفوکتانت و بدون پیش تیمار، مدت زمان خشک شدن محصول ریحان و کیفیت رنگ محصول خشک شده مورد بررسی قرار گیرد.
نتایج این تحقیق نشان داد استفاده از دستگاه خشک کن خورشیدی نسبت به روش معمول یعنی خشک کردن در سایه مدت زمان خشک شدن را به میزان 14 برابر کاهش داد. همچنین استفاده از پیش تیمار سورفوکتانت زمان خشک شدن را نسبت به دیگر تیمارها به صورت معنی داری کاهش داد. در رابطه با شاخص تغییرات رنگ مشاهده شد بهترین نمونهها از نظر حفظ رنگ ریحان نمونههای پیشتیمار شده در محلول سورفوکتانت بودهاند در حالی که نمونههای بدون پیشتیمار در حالت سایه بیشترین تغییرات رنگ را نشان داده است. نمونههای بلانچ شده از نظر حفظ رنگ بهتر از نمونههای بدون پیشتیمار بودهاند. نمونههای بلانچ شده در شرایط خشک شدن سایه بهتر از خشک کن در حفظ رنگ ریحان عمل کردهاند.
مقدمه
خشک کردن محصولات کشاورزی یکی از مهمترین فعالیتها جهت نگهداری مواد غذایی است . - Doymaz, 2004 - اهمیت این موضوع از یک سو و اهمیت صرفه جویی در مصرف سوخت از سوی دیگر، طراحی سیستمی جهت خشک کردن مواد غذایی با انرژی خورشید را اقتصادی و مهم جلوه میدهد
خشککردن در زیر نور مستقیم خورشید از ابتداییترین راههای خشککردن است که از دیدگاه مصرف انرژی میتواند روشی سودمند باشد، اما وجود مسائلی نظیر اثر گرد و غبار، باران، حشرات، جوندگان، پرندگان، کندی روند خشکشدن و نیز عدم یکنواختی فرآیند باعث شده است که این روش کارایی لازم را نداشته باشد . - Murthy, 1998 - همواره در فرآیند خشک کردن، انرژی بسیار زیادی مصرف می شود. بهکار گرفتن خشککنهای خورشیدی علاوه بر مرتفع کردن مشکلات ذکر شده، فوایدی همچون برداشت زود هنگام محصول، افزایش کیفیت و عمر ماندگاری محصولات کشاورزی را به دنبال دارد
ریحان1 در طب سنتی به عنوان گیاهی جهت درمان سردرد، سرفه، اسهال، یبوست، زگیل و نواقص کلیوی کاربرد دارد ، - توکلی پور و همکاران، . - 2010 همچنین ریحان خاصیت حشرهکشی، دورکنندگی پشه، ساس، مار و عقرب دارد
از مشکلات اساسی خشک کردن ریحان سرعت کم انتقال رطوبت در طول روند خشک شدن و تغییرات رنگ آن از سبز به رنگ قهوهای است
بسیاری از گیاهان معطر دارای مقدار قابل توجهی رنگدانه کلروفیل هستند. کاهش رنگدانههای کلروفیل در طول پروسههای حرارتی موجب تغییرات رنگ محصول از سبز روشن به رنگ قهوهای میشود. مهمترین فاکتورهایی که بر حفظ رنگ سبز محصول تاثیر میگذارند زمان خشک شدن، دمای خشک شدن و پیشتیمارها هستند
پیشتیمارهای مختلفی که در آزمایشگاهها و کارخانهها به منظور حفظ کیفیت مطلوب محصول پیش از خشککردن استفاده میشوند عبارتند از سولفاته کردن، بلانچینگ2 و فریز کردن. که در این میان استفاده از پیشتیمار سورفوکتانت شامل محلول اتیل اولئات و پتاسیم کرینات سرعت خشک شدن را به میزان زیادی افزایش میدهد
جهت مدلسازی ریاضی خشککردن لایه نازک ریحان به دو روش خشککردن در زیر نور مستقیم خورشید و استفاده از خشککن خورشیدی تحقیقی توسط - توکلی پور و همکاران، - 1390 انجام گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش دما سرعت خشکشدن افزایش مییابد و زمان خشککردن در روش خورشیدی 1/35 برابر روش نور مستقیم خورشید بهدست آمد.
بهکارگیری اتیل اولئات در آماده سازی نمونهها به دلیل اثرات مثبت آن بر روی افزایش تبادل جرم در برخی از میوهها و به طور ویژه در انگور بررسی گردیده است. در تحقیقی مدت لازم برای خشک کردن انگور بیدانه تیمار داده شده با محلول کربنات پتاسیم و روغن اتیل اولئات در سرعتهای جابهجایی هوای 0/3 و 2 متر بر ثانیه به ترتیب 31 و 17 ساعت و برای نمونههای تیمار نشده در همان شرایط، به ترتیب 70 و 42 ساعت بود
نحوه خشکشدن گیاه دارویی نعناع را با استفاده از یک خشککن خورشیدی در دو شرایط فعال و غیر فعال و سه تراکم 2، 3و 4 کیلوگرم بر متر مربع در شرایط استان خوزستان بررسی کردند. نتایج آزمایش نشان داد زمان مورد نیاز برای خشک شدن سبزی نعناع در خشککن خورشیدی در تیمارهای مختلف، 3/5 تا 15 ساعت بود. درحالی که در روش سنتی این زمان حدود 5 روز به طول کشید. زمان خشکشدن به روش همرفت اجباری نسبت به روش همرفت طبیعی به طور متوسط 29/7 کاهش پیدا کرد.
در استان خوزستان با توجه به بالا بودن روزهای آفتابی در سال و پایین بودن ارتفاع بسیاری از نقاط به نظر میرسد که انرزی خورشیدی جایگزین مناسبی برای سوختهای فسیلی بوده و بررسی راههای استفاده از آن ضروری بهنظر میرسد. لذا به منظور استفاده بهینه از انرژی خورشیدی در خشک کردن سبزیجات در این استان، اجرای پژوهش حاضر با هدف بهرهگیری از منابع انرژی پاک، کاهش ضایعات سبزیجات و افزایش سطح درآمد سبزیکاران منطقه توصیه گردید.
مواد و روشها
گیاه ریحان - Ocimum basilicum - مورد نیاز این تحقیق در روز آزمایش خریداری شد. برای هر آزمایش از ساقه و برگ گیاه استفاده شد. در تحقیق حاضر از خشک کن خورشیدی کابینتی با جمع کننده شیاری به ابعاد 1×2 متر برای جمعآوری انرزی خورشیدی و تبدیل آن به گرما واقع در مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی شهرستان اهواز، استفاده شد. اتاق خشک کنی از محفظهای عایق دار به ابعاد 80×80×100 سانتی متر و دارای سه طبقه تشکیل شده بود. شکل - 1 - شماتیک خشک کن استفاده شده و شکل - 2 - تصویر خشک کن را نشان میدهند. لایه های گیاه ریحان جهت خشک شدن روی سینی مشبک در طبقه وسط با تراکم 3 kgm -2 پهن شدند، شکل . - 3 - برای جریان بهتر هوا در حالت غیر فعال خشک کن، یک هواکش در بالای اتاق خشک کنی نصب گردید. این هواکش با جریان هوای محیط گردش کرده و عبور هوای گرم از میان محصول خشک شونده را تقویت مینماید.
به منظور اندازه گیری و ثبت دما و رطوبت هوا برای هر مدت زمانی دلخواه در قسمتهای مختلف خشککن - ورودی هوا به کالکتور، ورودی هوا به اتاق خشککنی و خروجی هوا از خشککن - ، دستگاه دادهبردار دیجیتال روی خشککن خورشیدی وجود داشت. این دستگاه از دو قسمت مجزا - ولی مرتبط باهم - تشکیل شده است: دستگاه کنترل مرکزی: وظیفه دستگاه کنترل مرکزی، راه اندازی و کنترل حسگرها و ثبت اطلاعات اندازهگیری شده توسط حسگرها میباشد. حسگرها شامل حسگرهای دیجیتالی دقیقی هستند که با دقت بالایی دما و رطوبت محیط را اندازهگیری میکنند. در تحقیق حاضر تعداد 6 عدد حسگر در نقاط مختلف خشککن برای اندازهگیری دما و رطوبت نصب شده است
