مدل‌سازي سينتيك انتقال جرم استخراج صمغ از دانه مرو

Mass Transfer Kinetics Modeling of Gum Extraction of Wild Sage Seed

مقدمه: استخراج صمغ از دانه‌هاي گياهي اخيراً اهميت بسياري يافته است. دانه مرو به مقدار زياد در مناطق مختلف ايران كشت مي‌شود. صمغ اين دانه داراي خصوصيات عملكردي قابل‌توجهي مي‌باشد كه با انواع هيدروكلوييدهاي غذايي تجاري قابل ‌مقايسه است. مواد و روش‌ها: در اين پژوهش اثر دماي استخراج صمغ در سه سطح 25، 40 و 55 درجه سانتي‌گراد، pH محلول آبي در سه سطح 5/5، 7 و 5/8 و نسبت آب به دانه در دو سطح 30 به 1 و 40 به 1 بر سينتيك انتقال جرم استخراج صمغ از دانه مرو موردبررسي قرار گرفت. يافته‌ها: نتايج نشان‌داد كه با افزايش دماي محلول از 25 به 55 درجه سانتي‌گراد، مقدار صمغ استخراج‌شده 9/28 درصد افزايش مي‌يابد (7=pH و نسبت آب به دانه 30 به 1). در شرايط خنثي بيشترين مقدار صمغ استخراج مي‌شود و با افزايش نسبت آب به دانه (40 به 1)، سرعت استخراج صمغ از دانه افزايش مي‌يابد. سپس مدل‌سازي فيزيكي فرآيند استخراج صمغ با استفاده ازمدل فيزيكي انجام پذيرفت وبا نتايج تجربي مورد مقايسه قرارگرفت. نتيجه‌گيري: داده‌هاي تجربي با مدل رياضي انتقال جرم برازش داده شد و ثابت‌هاي معادله به دست آمدند. نتايج حاكي از قدرت بالاي مدل استفاده‌شده در اين پژوهش است، كه علاوه بر دانه مرو، براي ساير دانه‌هاي حاوي صمغ نيز مي‌تواند مورداستفاده قرار گيرد.

Introduction: Extraction of gums from plant seeds have recently become very attractive. Wild sage seed is cultivated in large quantities in different regions of Iran. This seed gum has good functional properties which is comparable with commercial food hydrocolloids. Materials and Methods: In this study the effect of gum extraction temperature at three levels and pH of aqueous solution at three different values and the ratio of water to seed at two levels, on mass transfer kinetics of wild seed gum extraction were investigated. Results: The results indicated that the increase in the temperature from 25 to 55°C resulted in higher gum extraction (pH of 7 and water to seed ratio of 30 to 1). The maximum value of gum was extracted at neutral condition and by increasing the ratio of water to seed (40 to 1), the rate of extraction of gum was also increased. The physical modeling of gum extraction process was carried out and was compared with the experimental data. Conclusion: The experimental data were fitted to a mathematical model of mass transport and equation constants were obtained. Statistical results indicated that the model used in this study was able to predict the gum extraction from wild sage seed adequately and will be a useful tool for other gum-containing seeds.