مطالعه اثر سطوح مختلف رطوبت و دما بر ظرفيت گرمايي ويژه دانه و مغز دو رقم پسته ايراني

The effect of moisture content and temperature on the specific heat capacity of nut and kernel of two Iranian pistachio varieties

پسته جايگاه خاصي در بين توليدات كشاورزي ايران دارد و اين كشور به‏عنوان بزرگ‌ترين توليدكننده و صادركننده پسته در دنيا شناخته مي‌شود. محصولات كشاورزي در طي مراحل نگهداري و فرآوري تحت تيمارهاي حرارتي مختلفي قرار مي‌گيرند. طراحي تمام اين فرآيندها نياز به داشتن پارامترهاي حرارتي از جمله ظرفيت گرمايي ويژه محصولات است. با توجه به اهميت فرآوري پسته به‏عنوان يك محصول صادراتي، ظرفيت گرمايي ويژه دانه و مغز دو رقم پسته ايراني (كله قوچي و بادامي) در چهار سطح رطوبتي (رطوبت اوليه (حدود 5%)، 15، 25 و 40% بر پايه تر) و سه سطح دمايي (40، 50 و °C60) در اين تحقيق اندازه گيري شد. در هر دو رقم مورد مطالعه اثر رطوبت و دما در سطح 1% معني دار شد؛ هر چند اثر رطوبت به‏مراتب بيشتر از اثر دما است. ظرفيت گرمايي ويژه دانه و مغز در هر دو رقم با افزايش درصد رطوبت به‏صورت لگاريتمي و با افزايش دما به‏صورت خطي افزايش يافت. تغييرات اين پارامتر براي دانه رقم كله قوچي در محدوده kJ kg-1 K-1 936/2-039/1، براي مغز رقم كله قوچي در محدوده kJ kg-1 K-1 230/3-236/1، براي دانه رقم بادامي در محدوده kJ kg-1 K-1773/2-887/0 و براي مغز رقم بادامي در محدوده kJ kg-1 K-1 914/2-811/0 به‌دست آمد. نتايج نشان داد، در يك دماي مشخص ظرفيت گرمايي ويژه مغزها بيشتر از دانه است. در نهايت نيز مدل‌هايي با ضريب تبيين بالا براي پيش بيني اين پارامتر بر حسب رطوبت و دما ارايه شد.

Pistachio has a special ranking among Iranian agricultural products. Iran is known as the largest producer and exporter of pistachio in the world. Agricultural products are imposed under different thermal treatments during storage and processing. Designing all these processes requires thermal parameters of the products such as specific heat capacity. Regarding the importance of pistachio processing as an exportable product, in this study the specific heat capacity of nut and kernel of two varieties of Iranian pistachio (Kalle-Ghochi and Badami) were investigated at four levels of moisture content (initial moisture content (5%), 15%, 25% and 40% w.b.) and three levels of temperature (40, 50 and 60°C). In both varieties, the differences between the data were significant at the 1% of probability; however, the effect of moisture content was greater than that of temperature. The results indicated that the specific heat capacity of both nuts and kernels increase logarithmically with increase of moisture content and also increase linearly with increase of temperature. This parameter has altered for nut and kernel of Kalle-Ghochi and Badami varieties within the range of 1.039-2.936 kJ kg-1 K-1, 1.236-3.320 kJ kg-1 K-1, 0.887-2.773 kJ kg-1 K-1 and 0.811-2.914 kJ kg-1 K-1, respectively. Moreover, for any given level of temperature, the specific heat capacity of kernels was higher than that of nuts. Finally, regression models with high R2 values were developed to predict the specific heat capacity of pistachio varieties as a function of moisture content and temperature