بررسي آزمايشگاهي خشك كردن انجير به كمك سيال دي اكسيد كربن فوق بحراني

Experimental study of fig drying using supercritical fluid of carbon dioxide

خشك كردن مواد غذايي مانند روشهاي انجمادي و توسط هواي داغ ايده آل نيستند و باعث كاهش ارزش غذايي مي شوند و گران هستند و تنها براي مواد غذايي با ارزش زياد مورد استفاده قرار مي گيرد. در اين تحقيق، خشك كردن با سيال فوق بحراني دي اكسيد كربن جهت حذف رطوبت از انجير مورد بررسي قرار گرفت. در روش خشك كردن با سيال فوق بحراني ساختار محصولات غذايي هنگام خشك شدن حفظ مي شود. طراحي آزمايش به روش فاكتوريل كامل به كمك نرم افزار Design Expert و جدول آناليز واريانس براي تاثير سه پارامتر فشار، دما و زمان براي اندازه گيري ميزان حذف رطوبت انجام شد. مدل فاكتوريل محاسبه شده معني دار و قادر به انتخاب پارامترهاي برتر خشك كردن بود. در شرايط بهينه بيشترين عملكرد خشك كردن (78.109درصد) با ميزان مطلوبيت 0.992 در فشار 20 مگاپاسكال، دماي 60 درجه سانتيگراد و مدت زمان 120 دقيقه بود. نتايج نشان داد خشك كردن انجير در كل دوره خشك كردن در مرحله نزولي صورت مي­گيرد كه اين امر نشاندهنده آن است كه در خشك شدن اين مواد، نفوذ دروني رطوبت كنترل‌كننده نرخ خشك‌ كردن و انتقال جرم مي­باشد. در اين تحقيق با حل قانون دوم فيك و در بازه فشار و دماي آزمايش شده با فرض كروي بودن انجير به كمك معادله كرانك براي آن مقدار ضريب نفوذ رطوبت بين 10-10×51/4 و 10-10×18/0 مترمربع بر ثانيه به دست آمد. همچنين سرعت خشك كردن انجير نيز محاسبه شد. افزايش دما و فشار باعث افزايش سرعت خشك شدن مي شود.

Drying foods, such as freezing methods and hot air, are not ideal and reduces the nutritional value and is also expensive and is used only for high value food. In this research, drying with supercritical fluid of carbon dioxide was investigated to remove moisture from the figs. In the drying process with supercritical fluid, the structure of food products is maintained during drying. The design of the experiment was carried out in a factorial arrangement using Design Expert software and analysis variance table to determine the effect of three pressure parameters, temperature, and time to measure the removal rate of moisture. The calculated factorial model was meaningful and able to select the best drying parameters. In optimum conditions, the highest yield (78.109%) with the desirability of 0.992 at 20 MPa, 60 °C and 120 minutes duration. The results showed that the drying of figs during the whole drying period is carried out at the downstream stage, which indicates that the drying of these materials, the internal moisture control, controls the rate of drying and mass transfer. In this study, by solving the second Fick's law and in the range of pressure and temperature tested, with the assumption of the spherical of the fig using the Crank equation, the amount of moisture diffusion coefficient between 4.51× 10-10 and 0.18 × 10 -10 m2/s were obtained. The fig's drying rate was also calculated. Increasing temperature and pressure caused to increase the drying rate.