بررسی تاثیر پیش تیمار پلاسمای سرد بر سینتیک خشک کردن برگ بو

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

2 گروه مهندسی بیوسیستم، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

پلاسمای سرد محیطی مملو از یون های فعال و گونه های پرانرژی است که با برخورد به سطح موجب ایجاد میکرو-روزنه هایی در آن شده و می تواند در فرایند خروج رطوبت و خشک کردن مواد حساس مفید باشد. برگ بو با نام علمی nobilis Laurus گیاهی همیشه سبز می‌باشد که دارای خواص دارویی متنوعی بوده و در صنعت غذایی نیز استفاده می شود. در این مقاله اثر استفاده از پیش تیمار پلاسمای سرد DBD بر سینتیک خشک شدن برگ بو در خشک کن کابینتی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات به روش سطح پاسخ بر پایه طرح باکس بنکن با متغیر های مستقل دما (30، 40، 50 درجه سلسیوس)، سرعت باد (1، 2، 3 متر بر ثانیه)، زمان پلاسمادهی (صفر، 10، 20 ثانیه) و شدت پلاسمادهی (23، 29 و 35 کیلوولت) انجام شد. متغیر های وابسته شامل زمان خشک شدن، حداقل رطوبت قابل دستیافت و تغییرات رنگ بود. نتایج اثر معنی دار دما، سرعت باد و زمان پلاسمادهی را بر زمان خشک شدن نشان داد. افزایش دما موجب کاهش زمان خشک شدن و همچنین کاهش حداقل رطوبت قابل دستیابی شد. شدت پلاسما دهی اثر معنی داری بر حداقل رطوبت قابل دستیافت و زمان خشک شدن نداشت. نتایج اثر معنی دار زمان پلاسمادهی را بیان کرد به طوری که 20 ثانیه پلاسمادهی موجب کاهشی در حدود 20 درصد در زمان خشک شدن نسبت به تیمار بدون پلاسما گردید. لذا دمای oC 50، زمان پلاسمادهی s20 شدت پلاسما 23 کیلوولت و سرعت باد m/s1 تنظیمات بهینه خشک کن بود. این امر می توان موجب صرفه جویی قابل توجهی در توان مصرفی دستگاه خشک کن شود. دو متغییر دما و شدت پلاسما دهی بر تغییرات روشنی و تیرگی برگ ها پس از خشک شدن اثر معنی داری داشتند به طوری که استفاده از پیش تیمار پلاسما موجب کاهش تغییر رنگ نمونه ها شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigation the effect of cold plasma pre-treatment on Bay leaf (Laurus nobilis) drying kinetics

نویسندگان [English]

  • Esmaeel Moridar 1
  • Mohammad Reza Bayati 2
  • Jalal Baradaran Motie 2
  • Mehdi Khojastehpour 2

1 Dept. of Biosystems engineering, Ferdowsi university of Mashhad

2 Dept. of Biosystems engineering, Ferdowsi university of Mashhad

چکیده [English]

Cold plasma is an environment full of active ions and energetic particles applied to the surface of the sample to disinfect materials, make their surface hydrophilic and improve their colour. These particles create micropores on the surface of the sample and can be useful in removing moisture and drying sensitive materials. The laurel tree, with the scientific name Nobilis Laurus, is an evergreen plant that has various medicinal properties and is also used in the food industry. In this study, the effect of DBD cold plasma pretreatment on the drying kinetics of bay leaves in a cabinet dryer was investigated. The experiments were conducted using the response surface method based on the Box-Behnken design. The independent variables were temperature (30, 40 and 50 oC), air velocity (1, 2, 3 m/s), plasma treatment time (0, 10, 20 s) and plasma intensity (23, 29 and 35 kV). Dependent variables included drying time to a moisture content of 10% and minimum achievable moisture content. The results showed the significant influence of temperature, air velocity and plasma treatment time on the dependent variables. Increasing the temperature decreased both the drying time and the minimum achievable moisture content. Plasma intensity had no significant effect on minimum accessible moisture and drying time. The results showed a significant effect of plasma treatment time, such that 20 seconds resulted in a reduction in drying time of about 20% compared to treatment without plasma. This can save a considerable amount of energy in the drying process. The two variables temperature and plasma intensity had a significant effect on the brightness and darkness changes of the leaves after drying, so that the use of plasma pre-treatment reduced the colour change of the samples.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bay leaf
  • Cold plasma
  • Cabinet dryer
  • Drying kinetics
  • Response surface methodology