بخشی از مقاله
چکیده
محصول زرشک در استان خراسان جنوبی از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از مهمترین مراحل تولید این محصول مرحله خشککردن و انبارداری آن است که تاثیر مهمی در کیفیت محصول نهایی عرضه شده به بازار دارد. برای خشککردن صحیح و مدل سازی فرایند آن، دانستن محتوای رطوبت تعادلی - EMC - 1 محصول در دماها و رطوبت نسبیهای مختلف ضروری است. محتوای رطوبت تعادلی محصول را میتوان از منحنیهای همدمای دفع یا جذب رطوبت به دست آورد. لذا این تحقیق به منظور تعیین محتوای رطوبت تعادلی زرشک در سه دمای 30 C، 45 و60 با استفاده از منحنیهای همدمای دفع رطوبت و روش استاتیک، مطابق با دستورالعمل اندازهگیری فعالیت آبی مواد غذایی - CAST- 90 - انجام شد. در نهایت با استفاده از جعبه ابزار برازش منحنی نرمافزار Matlab، مدلهای اصلاح شده ازوین، اصلاح شده نمایی، اصلاح شده چانگپیفاست، اصلاح شده هالسی و اصلاح شده بت بر دادههای حاصل از آزمایش برازش و بهترین مدلها معرفی شدند.
مقدمه
بخش عمدهای از اقتصاد کشاورزان خراسان جنوبی به محصولات زرشک و عناب گره خورده است. کاربردهای فراوان و گسترده، خواص ویژه دارویی، نقش خاص آن در زندگی کشاورزان استانهای خراسان و همچنین ارزش افزوده بالای آن، لزوم توجه ویژه به مسائل تولید، فرآوری، صادرات و بازاریابی زرشک را بیش از پیش روشن مینماید. از آنجا که یکی از فاکتورهای مهم و عمده در تجارت محصولات مختلف، کیفیت مطلوب و ارائه مناسب آن می باشد متاسفانه به استثنای تحقیقات اندکی که در سالهای اخیر در جهت افزایش کمیت و کیفیت این محصول انجام گرفته است، شاید به جرات بتوان گفت که روشهای تولید و فرآوری آن از قرنها پیش دست نخورده باقی ماندهاست. خشک کردن یکی از مهمترین مرحله های تولید محصولات کشاورزی است.
در حال حاضر زرشکغالبابهروشسنتی خشکمیگردد. بنابراین،ضروری است در زمینه حصول اطلاعات پایه که در طراحی درست و علمی خشک- کنها تحقیقات کاملی صورت پذیرد. یکی از این موارد منحنیهای جذب و دفع رطوبت و همچنین تعیین رطوبت تعادلی زرشک در شرایط مختلف رطوبت و دما است. زرشک با سطح زیر کشت نزدیک به 10000 هکتار عملکرد سالیانهای حدود 11 هزار تن دارد - رضوانیمقدم و همکاران، . - 1390 تقریبا%97 سطح زیر کشت زرشک به خراسان جنوبی تعلق دارد که در اواسط فصل پاییز و غالبا به دو روش زیر برداشت می شود: الف- ضربه زدن به گیاه ب- بریدن شاخه هایی که محصول روی آن است روش اول که رایجترین روش برداشت این محصول است معایبی از قبیل شکستن شاخه ها و پاره شدن حبه ها را در پی دارد.
جهت خشکشدن، این محصول بر پشت بام ها، بسترهای خاکی و هر جای دیگری که آفتاب مناسب باشد و یا بر روی داربست- های چوبی درون سالنهای سرپوشیده پهن شده و به منظور تهویه مناسب چندین بار زیر و رو میگردد. به دلیل تقارن فصل برداشت و بارانهای پاییزه، همه ساله مقدار قابل توجهی از زرشک در حین مرحله خشکشدن به انواع کپک، مخمر، باکتری و گل و خاک آلوده میگردد - چاجی و همکاران، . - 1387
مهمترین مرحله فراوری زرشک مرحله خشککردن آن، یعنی جداسازی رطوبت اضافی از میوه تازه به منظور افزایش عمر نگهداری محصول می باشد. ازآنجا که اکثر روشهای خشککردن مواد غذایی با استفاده از گرمامیباشد، لذا طراحی سیستمهایی که بتواند این مهم را به انجام رساند بدون آگاهی از تغییرات پیچیدهای که در حین رطوبتگیری اتفاق میافتد امکانپذیر نیست و تنها با اطلاع از عوامل موثر بر فرایند خشککردن میتوان بهترین و مناسبترین روش خشککردن را انتخاب کرد و بکار برد تا هم از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد و هم سبب حفظ رنگ و خصوصیات ظاهری زرشک گردد - چاجی و همکاران، . - 1387 عوامل موثر در تغییر رنگ زرشک شامل آنزیمها، نیمه عمر آنتوسیانینها، حرارت، PH ، اسید اسکوربیک، فلزات و غیره میباشند. از آنجا که رنگ قرمز زرشک بعنوان پارامتر اصلی کیفیت ظاهری زرشک مطرح است، لذا حفظ این رنگ در طی عملیات پس از برداشت، فراوری و نگهداری تا به مصرف بایستی مورد توجه باشد - بیدلی، . - 1381
چاجی و همکاران - 1378 - به منظور خشککردن صنعتی زرشک، یک خشککن کابینتی غیر مداوم اتمسفریک با جریان هوا از انتها به جلو طراحی کردند. این دستگاه پس از ساخت مورد آزمون قرار گرفت. در این بررسی اثر پیشتیمار کردن زرشک با محلول تیزاب - روغن استرالیایی + پودر کربنات پتاسیم - که جهت خشک کردن انگور استفاده می شود و همچنین اثر شستشو زرشک با آب گرم مورد بررسی قرار گرفت. استفاده از تیزاب خشک کردن زرشک را سرعت بخشید اما محصول نهایی از کیفیت مناسبی برخوردار نبود. نتیجه کلی از این تحقیق این بود که خشک کردن یک مرحله ای - با استفاده از هوای داغ - به دلیل طولانی بودن فرایند که باعث افزایش هزینه و افت بازار پسندی و صدمه به محصول میشود، مناسب تشخیص داده نشد.
مولا و فلاحی - - 1374 برای خشک کردن این محصول یک خشک کن بستر سیال پیشنهاد دادند. در این تحقیق ابتدا سنتیک خشک شدن دانههای زرشک مورد بررسی قرار گرفته و سپس چگونگی خشک کردن زرشک در یک خشک کن بستر سیال آزمایش شد و پارامترهای موثر بر افزایش و راندمان این نوع خشک کن مشخص گردید. آنها عقیده داشتند که خشک کن بستر سیال نسبت به سایر روشهای دیگر روش خشک کردن زرشک به مراتب کارایی بالاتری دارد و بهتر می تواند خصوصیات کیفی زرشک را حفظ نماید.
چاجی و همکاران - 1387 - در تحقیقیدیگر، یک دستگاه خشککن مناسب برای زرشک خشک شسته شده با آب نمک طراحی کرده و ساختند، این دستگاه شامل دو بخش گرم کن و خشک کن است. هوا در گرمکن به صورت غیر مستقیم گرم شده و از زیر به طبق محصول دمیده می شود. به منظور خشک شدن یکنواخت تر و تامین حرکت رو به جلوی محصول یک واحد لرزاننده که امکان ارتعاش با فرکانسهای 4/5 تا 16/6 هرتز را فراهم میکند استفاده گردیده است. در این خشککن به منظور بالا بردن راندمان حرارتی میتوان مقادیر مختلف هوا را تا سقف% 80 برگشت داد.
رضوانی مقدم و همکاران - 1390 - در تحقیقی اثر روشهای برداشت زرشک - شامل شاخهبری و حبه چینی - و خشککردن - شامل آفتاب خشک و سایه خشک - را بر آنتوسیانین آن بررسی کرده و گزارش کردند که بیشترین و کمترین مقدار آنتوسیانین به ترتیب در روش - آفتاب خشک + حبه چینی - و - سایه خشک + شاخهچینی - - به ترتیب 29/4 و 16 میلی گرم در صد میلی لیتر عصاره - بود. گازروچاجی - Gazor&Chaji, 2010 - اظهار داشتند که شرایطخشککردنوانبارداری زعفرانبرای رسیدنبه یکمحصولمطلوبوباکیفیتوهمچنینازجنبهاقتصادی ازاهمیتبالایی برخورداراست.
در خشککردن محصولات کشاورزی دانستن اطلاعات اساسی از جمله محتوای رطوبت تعادلی مهم است. چنانچه ماده در یک محیطی قرار گیرد که از نظر رطوبت با آن در تعادل نباشد ممکن است رطوبت، دفع و یا جذب نماید. این عمل تا زمانی ادامه خواهد داشت که تعادل بر قرار گردد. رطوبتی که جسم در موقع تعادل دارد را محتوای رطوبت تعادلی و به اختصار EMC گویند.چنانچه در حالی که دما ثابت است رطوبت نسبی هوا تغییر کند، EMC نیز تغییر خواهد کرد. در شرایط دما ثابت، به منحنی که از تغییر این پارامتر در مقابل رطوبت نسبی - RH - 2 یا فعالیت آبی حاصل شود منحنی همدما3 گفته میشود - پهلوانزاده، . - 1377
خشککنها در صنایع غذایی، دارویی و شیمیایی کاربرد بسیار وسیعی دارند. به دلیل ناقص بودن اطلاعات سینتیکی خشک شدن مواد، دقت طراحی این گونه وسایل بسیار ضعیف بوده و در نتیجه مصرف انرژی در آنها نسبتا بالا است و احتمال صدمات حرارتی و افت کیفیت محصول وجود دارد. لذا طراحی صحیح خشککنها، مستلزم داشتن اطلاعات دقیق از سینتیکهای خشکشدن و منحنیهای ایزوترم رطوبت تعادلی مواد میباشد - . - Lopez et al., 2003 در صنایع غذایی و کشاورزی این منحنیها کاربرد بسیار دارند که میتوان از آن جمله خشککردن، انبارداری و بستهبندی را نام برد. به دلیل وجود پسماند، دو منحنی همدمای دفع و جذب
