خشك كردن ذرت در يك خشك‌كن آزمايشگاهي بستر سيال- فراصوت

Corn Drying in a Laboratory Scale Ultrasound-Assisted Fluidized Bed Dryer

تاكنون چنـدين مطالعه درباره تجهيز خشـك­ كن بستر سيال با رويكرد افزايش بازده و بهبود عملكرد انجـام شده است [f1] كه به منظور تحقق اين هدف تركيب آن با تجهيزات فراصوت توان بالا مي تواند مناسب باشد. هدف اصلي اين پژوهش در اين مطالعه به بررسي تاثير فراصوت توان بالا بر روي خشك­كن آزمايشي بستر سيال در خصوص مدت زمان خشك كردن و خصوصيات كيفي مكانيكي ذرت است كه در سه [f2] سطح توان فراصوت (11/1، 14/6 و 17/8 كيلووات بر مترمكعب)، چهار سطح فركانس (20، 25، 28 و 30 كيلوهرتز) و سه سطح دماي (40، 50 و 60 درجه سلسيوس) به منظوركاهش رطوبت اوليه از مقدار اوليه 0/5± 32 درصد به رطوبت نهايي 0/5± 17 درصد (% d. b.) به آن پرداخته شده است. نتايج نشان داد در پايين ترين سطح دمايي، فركانس 25 كيلوهرتز و توان 14/6 كيلووات بر مترمكعب موثرترين تركيب از نظر زمان خشك كردن در ميان تيمارهاي آزمايش بوده است. اين تركيب در مقايسه با حالت بدون فراصوت، زمان نهايي خشك شدن را 43 درصد كاهش داد و فراصوت به جهت دليل ايجاد پديده اسفنجي كردن در محصول، موجب كاهش نيروي شكست مقاومت فشاري نهايي و چقرمگي گرديد. نتايج نشان داد كه انرژي چقرمگي در مقايسه با نيروي شكست مقاومت فشاري نهايي شاخص مناسب تري براي مشخص كردن مقاومت شكست دانه مي­ باشد.

Several studies have been conducted on equipping conventional fluidized bed with some technologies to increase drying efficiency and its performance. The objective of the study was to investigate the influence of high power ultrasound on fluidized bed drying of corn in terms of drying kinetics and quality characteristics of corn in three levels of ultrasound power density (11.1, 14.6 and 18.7 kW m-3), three levels of drying air temperature (30, 40, and 50 ºC) and four levels of frequency (20, 25, 28, and 30 kHz) in which the moisture content reduced from 32±0.5 (%d.b.) to 17±0.5 (%d.b.). Results revealed that the frequency of 25 kHz was the most efficient in terms of drying time. The frequency of 25 kHz and power density 14.6 kw m-3 was the most efficient frequency and caused reduction of the drying time by 43% in comparison with no ultrasound condition (control). The sponge effect caused by ultrasound application led to reduction of failure strength and toughness of the dried samples. According to the results, toughness compared to the failure strength was an appropriate index of the grain hardness.