مدل سازي برخي ويژگي هاي مغز بادام در خشك‌كن پيوسته نيمه‌صنعتي

Modeling some properties of almond kernels in a semi industrial continuous dryer

در اين مطالعه خواص خشك شدن مغز بادام رقم آذر در يك خش ك­كن پيوسته نيمه­صنعتي با پيش ­تيمار ميكروويو مورد مطالعه قرار گرفت. هدف از انجام اين پژوهش، ارزيابي تاثير دماي هوا، توان ميكروويو و سرعت خطي تسمه در روند خشك­ كردن مغز بادام بود. آزمايش­هاي خشك‌كردن مغز بادام در سه سطح دماي هوا (45، 60 و75 درجه سلسيوس)، سه سطح توان ميكروويو (270 و450 و 630 وات)، سه سطح سرعت تسمه (2/5 و 6/5 و 10/5 ميليمتربرثانيه) و سرعت هواي ثابت 1/5 متربرثانيه انجام شد. هفت مدل تجربي به داده ­هاي سينتيك بدست آمده از آزمايش‌ها برازش داده شدند. نتايج نشان داد كه مدل ميدلي و همكاران داراي بهترين عملكرد بود. بيشترين مقدار ضريب پخش رطوبت موثر (9-4/1073 مترمربع بر ثانيه) در دماي 75 درجه سلسيوس، توان ميكروويو 630 وات و سرعت تسمه 10/5 ميليمتربرثانيه و كمترين مقدار آن (10-4/1096 مترمربع بر ثانيه) در دماي 45 درجه سلسيوس، توان ميكروويو 270 وات و سرعت تسمه 2/5 ميليمتربرثانيه بدست آمدند. مقدار انرژي فعال­سازي بين 10/295 و 28/151 كيلوژول بر مول محاسبه شد. بيشترين و كمترين مقدار انرژي مصرفي ويژه به ترتيب 83/17 گيگاژول بر كيلوگرم و 8/17 گيگاژول بر كيلوگرم محاسبه شدند. بيشترين و كمترين مقدار چروكيدگي به ترتيب 10/86% و 6/12% تعيين شدند. بيشترين ميزان تغيير كلي رنگ 9/46 و كمترين مقدار آن 4/76 حاصل گرديد. با توجه به اهميت شاخص­هاي كيفي، براي داشتن كمترين مقدار چروكيدگي و تغيير رنگ، بايد مغز بادام را در دماي 45 درجه سلسيوس، توان ميكروويو 270 وات و سرعت تسمه 6/5 ميليمتر بر ثانيه خشك كرد.

In this study, the drying properties of Azar variety of almond kernels in a semi industrial continuous dryer with microwave pretreatment were investigated. The aim of this research work was study the effects of air temperature, microwave power and belt linear speed on drying process of almond kernel. Three drying air temperatures (45, 60, 75 °C), three microwave powers (270, 450 and 630 W) and three belt speeds (2.5, 6.5 and 10.5 mm/s) were applies under constant air velocity of 1.5 m/s. Seven mathematical models were fitted to the experimental data of almond kernels drying. The results indicated that the Midilli et al. model had the best performance. The highest values of effective moisture diffusivity (4.73×10-9 m2/s) achieved at air temperature of 75°C, microwave power of 630 W and belt speed of 10.5 mm/s and the lowest value (4.96×10-10 m2/s) at air temperature of 45°C, microwave power of 270 W and belt speed of 2.5 mm/s. The activation energy for almond kernels was between 10.29 and 28.15 kJ/mol. The highest and lowest values of specific energy consumption were 83.17 and 8.17 GJ/kg, respectively. Maximum and minimum values of shrinkage were 10.86% and 6.12%, respectively, computed. The highest and lowest values of total color change were 9.46 and 4.76, respectively. Based on the quality indices, it is recommended to achieve the least values of shrinkage and color changes, the almond kernels will be dry in air temperature of 45 °C, microwave power of 270 W and belt speed of 6.5 mm/s.