بهینه سازی خشک‌کردن میوه پرتقال در خشک‌کن هوای گرم با پیش‌تیمار ترکیبی آبگیری اسمزی و امواج فراصوت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تربیت مدرس

2 گروه مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

پرتقال یکی از مهم‌ترین گونه‌های مرکبات است که از نظر اقتصادی و صنعتی اهمیت زیادی دارد. هدف از این پژوهش خشک‌کردن پرتقال با پیش‌تیمار ترکیبی محلول اسمزی و امواج فراصوت به منظور کاهش زمان خشک‌کردن و بهبود کیفیت محصول خشک‌شده است. در این تحقیق از خشک‌کن هوای گرم به منظور بررسی و بهینه سازی زمان خشک‌کردن، قابلیت جذب مجدد آب نمونه‌های خشک‌شده و شاخص چروکیدگی نمونه‌های خشک‌شده ورقه‌های برش‌خورده پرتقال می‌باشد. پیش‌تیماری نمونه‌ها در محلول اسمزی با میزان بریکس در سه سطح 15، 30 و 45 درجه و زمان فراصوت در سه سطح 10، 20 و 30 دقیقه در حمام فراصوت صورت گرفت. برای خشک‌کردن محصول پیش‌تیمار شده، سه سطح دمایی 70، 80 و 90 درجه سلسیوس و سه سطح سرعت هوای گرم 1، 5/1 و 2 متربرثانیه در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت محلول اسمزی از ۱۵ به ۴۵ بریکس و زمان اعمال فراصوت از ۱۰ به ۳۰ دقیقه، زمان کلی فرآیند خشک‌کردن و همچنین شاخص چروکیدگی محصول کاهش یافت. جذب مجدد آب نمونه‌های خشک‌شده به متغیر‌های مستقل زمان اعمال فراصوت و غلظت محلول اسمزی وابسته بود (01/0 P <). غلظت محلول اسمزی با میزان بریکس ۱۵ و اعمال امواج فراصوت در ۳۰ دقیقه، میزان بازجذب آب را به بهترین حالت (8/9) افزایش داد. نتایج حاصل از بهینه سازی نشان داد که نقطه بهینه با بیشترین شاخص مطلوبیت (808/0) در تیمار مدت زمان اعمال امواج فراصوت ۳۰ دقیقه، میزان بریکس ۴۵ محلول اسمزی ، دمای هوای خشک‌کن 70 درجه سلسیوس و سرعت هوای خشک‌کن 07/1 متربرثانیه اتفاق افتاد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Optimization of Orange fruit drying in hot air dryer with combined pretreatment of osmotic dehydration and ultrasonic waves

نویسندگان [English]

  • Rahman Reshadat 1
  • Mohammad Hadi Khoshtaghaza 2
  • zohreh hamidy 3

1 Biosystems Engineering Dept., Tarbiat Modares University, Tehran, Iran.

2 Biosystems Engineering Dept., Tarbiat Modares University, Tehran, Iran.

3 Food Science Technology, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran

چکیده [English]

Orange is one of the most important citrus species in the economy and industry. This study aimed to dry the oranges with a combined pretreatment of osmotic solution and ultrasound waves to reduce the drying time and improve the quality of the dried product. In this study, a hot air dryer was used to investigate and optimize drying time, water reabsorption capacity of dried samples and shrinkage index of dried samples of orange slices. The samples were pretreated by immersing them in an osmotic solution with brix at three levels of 15, 30 and 45 degrees and applying ultrasonic waves to the samples at three-time levels of 10, 20 and 30 min in the ultrasonic bath. The pretreated samples were dried at three temperature levels of 70, 80 and 90℃ and three hot air velocities of 1, 1.5 and 2 m/s. The results showed that by increasing the concentration of an osmotic solution from 15 to 45 and increasing the ultrasonic time from 10 min to 30 min, the total drying time and the shrinkage index of the product decreased. The water reabsorption of the dried samples was dependent on the variables of ultrasonic time and osmotic solution concentration (P<0.01). The best state of water reabsorption, which was 8.9, occurred at 15° Brix and 30 min of ultrasound. The optimization results showed that the optimal point with the highest desirability index (0.808) occurred at 45° Brix of the osmotic solution, 30 min of ultrasound, 70°C and 1.07 m/s of hot air dryer.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Osmotic solution
  • Ultrasound
  • Brix
  • Ultrasonic bath
  • Water reabsorption
  • Surface shrinkage