بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق بررسی سینتیک خشک کردن قارچ دکمه ای به کمک ماکروویو و با استفاده از پیش تیمار اهمی انجام گرفت. در این تحقیق از یک جعبه شیشه ای و با استفاده از رگولاتور ولتاژ در سه ولتاژ 90 ، 120 ، 150 ولت و در سه زمان 5 ، 10 ، 15 دقیقه جوشاندن درجعبه شیشه ای تغییرات وزن اندازه گیری و ثبت شد و با استفاده از دیتالاگر تغییرات دمایی ثبت و در آخر در ماکروویو با توان 900 وات هر دو دقیقه یک بار خشک شد. با بررسی زمان و ولتاژ در مرحله خشک شدن معلوم شد که در جعبه شیشه ای، در ولتاژ و زمان کم، نمونه های قارچ به جوش نیامده و بیشتر افزایش وزن داشته اند، ولی در زمان و ولتاژ های بالا با به جوش آمدن نمونه های قارچ کاهش وزن بیشتری رخ داده است ودر انتها در ماکروویو برای زمان 5 و 10 دقیقه بعد از شروع فرآیند بیش ترین شیب کاهش وزن برای ولتاژهای 90 و 120 ولت است، و برای زمان 15 دقیقه بعد از شروع فرآیند بیش ترین شیب کاهش وزن برای نمونه های بدون اهمیک است
مقدمه
دغدغه انسان در تمام اعصار بدست آوردن غذا بوده است. شاید بتوان گفت وقتی انسان کشاورزی را شروع کرد فرآوری محصولات کشاورزی را نیز تجربه کرده و در طول قرنها به دانش خود در این زمینه افزوده است به طوریکه یکی از صنایع مهم در دنیای صنعتی امروز صنعت فرآوری مواد غذایی است. فرآوری مواد غذایی ممکن است به منظور بهبود کیفیت، تبدیل محصولات کشاورزی به مواد مرغوبتر و یا به منظور حفظ و نگهداری مواد غذایی در مدت زمان بیشتر انجام شود. از طرفی جمعیت جهان رو به افزایش است و این جمعیت نیاز به غذا دارد و میبایست محصولات کشاورزی که معمولا در فصل کشت - بهار و تابستان - تولید میشوند را فرآوری کرد تا بتوان از آنها در فصلهای دیگر استفاده نمود.
علاوه بر این معمولا محصولات کشاورزی به دلیل واکنشهای شیمیایی همواره در معرض فساد هستند و امکان نگهداری آنها بدون در نظر گرفتن شرایط مناسب و فرآوری امکان پذیر نیست. همچنین همراه با پیشرفت جوامع بشری استانداردهای زندگی نیز بالا رفته است و بشر امروزی همواره به دنبال محصولات با کیفیت بالا میباشد روشهایی مانند: انبارداری، سردخانه، پاستوریزهکردن1، استرلیزهکردن2، هموژنیزاسیون3 یا همگنسازی، خشککردن4، نگهداری در یخچال، فریزکردن یا منجمدکردن، کنسروکردن، ترشی و شور انداختن، نمک سودکردن، دود دادن، پرتودهی، تخمیرکردن، کافئینزدایی، شیرینکنندهها، نگهدارندهها، طعم و رنگ دهندهها، تثبیتکنندهها و تغلیظکنندهها جهت حفظ و بهبود کیفیت مواد غذایی توسعه و رشد پیدا کردند. فرآیندهای حرارتی مرسوم اساسا شامل مکانیزم انتقال حرارت بصورت همرفت5، هدایتی6 و یا تابشی7 می باشند.
- Goullieux et al., 2005 - .ارزش غذایی بالای قارچ دکمه ای - Agaricus bisporus - در کنار طعم و عطر مناسب، افزایش تقاضا و تولید این محصول را به دنبال داشته است. قارچ محصول بسیار حساسی بوده و با رطوبتی حدود %90برپایه تر به سرعت فاسد می شود - Giri and Prasad, 2007 - .بنابراین کاربرد روش های نگهداری جهت افزایش زمان انبارداری آن مورد نیاز است. قارچ دکمه ای یکی از پر مصرف ترین انواع قارچ خوراکی است که حدود 40% تولیدجهانی را به خود اختصاص داده است . - Giri and Prasad, 2007 - خشک کردن یکی از مهم ترین روش های افزایش ماندگاری محصولات با رطوبت بالاست. از آن جایی که قارچ نسبت به حرارت بسیار حساس است, انتخاب روش خشک کردن مناسب بسیار اهمیت دارد.
ماندگاری پایین قارچ دکمه ای، سبب شده که بخش عمده ای از تولید قارچ دکمهای به صورت فراوری شده به بازار عرضه گردد. یکی از روش های فراوری رایج، خشک کردن ترکیبی اسمز هوای داغ برش های قارچ خوراکی دکمهای می باشد که به دلیل به کارگیری دمای بالا و زمان طولانی فراوری، به شاخص های کیفی محصول صدمه وارد میکند - پهلوانزاده، - 1377 .قارچها پس از برداشت به دلیل سرعت بالای تنفس, رطوبت زیاد, عدم وجود کوتیکول و فعالیتهای آنزیمی شدید دارای ماندگاری کمتری نسبت به سایر سبزی ها بوده و بهسرعت فاسد میشوند و بلافاصله پس از برداشت تغییر رنگ آنها آغاز میشود . - Kotwaliwale et al., 2007 - لذا جهت افزایش ماندگاری, قارچهای خوراکی باید تحت فرایند قرار گیرند. از این رو محققان روشهای مختلفی نظیر استفاده از بسته بندی با اتمسفر تغییر یافته, منجمد کردن, خشک کردن, تیمار با محلول های آبی حاوی ترکیبات مهارکننده فعالیت آنزیمی و آنزیمبری را جهت نگهداری و افزایش زمان ماندگاری قارچ بررسی کرده اند
. - Brennan et al., 2000 - مقاومت داخلی ماده در برابر هدایت حرارتی باعث از دست رفتن کیفیت محصول می شود. برای غلبه بر این مشکل فنآوری های جایگزین مورد تحقیق قرار گرفتهاند که یکی از این فنآوریها استفاده از انرژی الکتریکی به طور مستقیم در فرآوری مواد غذایی میباشد . - Reznick, 1996 - گرمایش اهمی یک تکنیک گرمایش الکتریکی است که بر اساس عبور جریان الکتریکی از میان یک ماده غذایی که دارای مقاومت الکتریکی است کار میکند . - Sastry et al., 2008 - از گرمایش اهمی تحت عنوان گرمایش مستقیم الکتریکی، گرمایش الکتریکی و گرمایش رسانایی الکتریکی نیز یاد میشود. مواد غذایی که شامل آب و یونهای نمک فراوان هستند برای به کارگیری گرمایش اهمی بسیار مناسب هستند . - Icier and Ilicali, 2005 -
مزیت آشکار روش گرمایش اهمی نسبت به روشهای مرسوم عدم وجود اختلاف دما در محلول و محدودیتهای ضریب انتقال حرارت می باشد. همچنین از مزایای روش گرمایش اهمی میتوان به حفظ رنگ و کیفیت، کاهش زمان فرآوری و عملکرد بالای آن اشاره کرد. مزایای گرمایش اهمی نسبت به روشهای حرارتی مرسوم را میتوان به صورت زیر بیان کرد - Castro et al.,
- گرمایش مواد غذایی به کمک تولید داخلی گرما و بدون محدودیتهای سیستمهای گرمایشی مرسوم، عدم یکنواختی توزیع دما و همچنین برخی از محدودیتهای گرمایش ماکروویو مانند نفوذ دی الکتریک انجام میشود.
- در محلولهای دو فازی جامد- مایع، فاز مایع میتواند دمای بالاتری از فاز جامد داشته باشد که در گرمایش هدایتی غیر ممکن است.
- تشکیل رسوب بر روی سطوح انتقال حرارت به حداقل خود میرسد که در نتیجه آن از سوختن مواد غذایی و از بین رفتن ویتامینها و پروتئینها جلو گیری میشود.
- کنترل فرآیند در آن به آسانی ممکن است.
- دوستدار محیط زیست میباشد.
- گرمایش اهمی قابلیت کاربرد در فرآیندهایی مانند: پیش گرمایش و یا تیمار حرارتی، پاستوریزاسیون، استرلیزاسیون سفید-کردن، تبخیر کردن، کمکردن آب مواد، استخراج مواد غذایی و عصاره گیری را دارا میباشد. استفاده از فرآیند گرمایش اهمی سهم عمدهای در کاهش میزان مصرف انرژی داشته و از مناسبترین روشهای حرارتی جهت بکارگیری در صنعت مواد غذایی، شیمیایی، دارویی و خانگی میباشد . - Leizerson and Shimoni, 2005 -
گرمایش اهمی نام خود را از قانون اهم گرفته است که رابطهای بین جریان، ولتاژ و مقاومت الکتریکی یک ماده بیان می شود. محصولات غذایی هنگامی که بین دو الکترود قرار میگیرند به عنوان یک مقاومت عمل نموده و جریان از بین آنها عبور میکند. به عبارت دیگر غذا قسمتی از مدار الکتریکی است. انرژی تقریبا به طور کامل در داخل مواد حرارت دیده پراکنده میشود، بنابراین، هیچ نیازی به گرم کردن از طریق دیوارههای مبدل گرما وجود ندارد و در نتیجه راندمانی نزدیک به 100 دارد.
در مقایسه با گرمایش اهمیک، راندمان تبدیل انرژی گرمایش مایکروویوی در بهترین حالت 65 درصد است . - Cullen et al ., 2012 - در گرمایش اهمیک، دما بدون نیاز به انتقال گرما از سطح جامد-مایع، افزایش مییابد. روش اهمیک برای مواد غذایی حاوی قطعات جامد نظیر سوپها، تاسکباب و تکههای میوه در شربت . - Zareifard et al., 2003 - مواد غذایی پروتئیندار که تمایل به دناتوراسیون و کواگولاسیون در طی حرارتدهی دارند - مثل تخم مرغ مایع که میتواند برای کسری از ثانیه بدون منعقد شدن
