ايزوترم¬هاي جذب و دفع رطوبتي در مواد غذايي

Moisture sorption isotherm of foods

حالت آب در مواد غذايي نقش مهمي در نگهداري آنها دارد. كيفيت مواد نگهداري شده به محتواي رطوبتي، ميزان انتقال يا جذب رطوبتي آنها بستگي دارد. جذب رطوبت توسط يك ماده و يا دفع آن از ماده تابع ساختار فيزيكي و شيميايي ماده است. يكي از مهمترين شاخص¬ها در تعيين قابليت مواد غذايي نسبت به جذب و دفع رطوبت، مقدار رطوبت تعادلي ماده است. با رسم مقادير رطوبت تعادلي (بر اساس وزن خشك) در مقابل فعاليت آبي محصول يا رطوبت نسبي محيط در دماي معين، هم¬دماي جذب يا دفع محصول حاصل مي¬شود روش‌هاي مختلفي براي تعيين ايزوترم‌هاي جذب رطوبتي مواد وجود دارد كه شامل روش وزن سنجي، فشار سنجي و رطوبت سنجي مي¬باشد. ايزوترم¬هاي جذب و دفع رطوبتي در مدل¬سازي فرآيند خشك¬كردن، طراحي و بهينه¬سازي تجهيزات خشك¬كردن، پيش¬بيني مدت زمان ماندگاري، محاسبه تغييرات رطوبتي احتمالي در طي انبارداري و نگهداري و در انتخاب مواد بسته بندي مناسب مهم¬¬اند. بعلاوه ايزوترم¬‌هاي جذب و دفع رطوبتي، حد خشك¬كردن در شرايط جوي معين را تعيين مي‌كند. حالتي كه مسيرهاي جذب و دفع رطوبت مواد غذايي منطبق بر هم نبوده و فاصله¬اي بين آنها باشد، هيسترزيس خوانده مي¬شود. هر قدر منحني هاي جذبي و دفعي به هم نزديك باشند، ميزان هيسترزيس كمتر و در نتيجه عمل خشك شدن بهتر بوده است. در مبحث خشك¬كردن، انرژي پيوندي بعنوان تفاضل گرماي كلي جذب آب در ماده غذايي و گرماي تبخير آب خالص در دماي سيستم تعريف مي‌شود. انرژي پيوندي جذب در طراحي تجهيزات فرآيند آبگيري و تعيين مقدار انرژي لازم براي خروج آب در طي فرآيند خشك¬كردن محصول اهميت زيادي دارد. بطوريكه وقتي ماده غذايي تا مقدار رطوبت پايين، آبگيري مي‌شود، گرماي مورد نياز براي تبخير رطوبت ممكن است بيشتر از گرماي تبخير آب خالص باشد. هدف از مطالعه حاضر مروري در زمينه حالات مختلف رطوبتي در مواد غذايي، تعيين ايزوترم¬هاي جذب و دفع رطوبتي و انرژي پيوندي و همچنين بررسي پديده هيسترزيس و انواع آن در طي فرآيند آبگيري و آبدهي مجدد مواد مختلف مي¬باشد.

The state of water plays a crucial role in food preservation. The quality of reserved foods depends upon the moisture content, moisture migration, or moisture uptake by the food material during storage. Absorption or desorption of water depends on physic-chemical structure of materials. Relationship between equilibrium moisture content and corresponding relative humidity at constant temperature yields the so-called moisture sorption isotherm. For a given. Many methods are available for determination of water sorption isotherm. These methods may be classified into three categories containing gravimetric, manometric, and hygrometric. The equilibrium moisture content increases with relative humidity but decreases with increase in temperature. The desorption isotherms are important in the analysis and design of various food processes, such as preservation, drying, packing and mixing. The phenomenon where the equilibrium moisture content during the adsorption and that during the desorption process is different is called “hysteresis”. The closer adsorption and desorption curves to each other, the lower hysteresis and so, the better condition of drying. The net isosteric heat is defined as the difference of the total heat of sorption and heat of vaporization at the system temperature. The net isosteric heat of sorption can be used to estimate the energy requirements of dehydration processes. The aim of this work is to describe the different state of moisture in food materials, determination of sorption isotherm, isosteric energy and also hysteresis phenomena and all kind of it during sorption of foods.