بررسی سینتیک خشککردن بلوط و مقایسه روشهای مختلف فرآیند بهمنظور بهینهسازی عملیات فرآوری
Study of Oak kernals drying kinetics and comparison the variouse methods of process in order to optimize the process operations
/علی کرمی
: کشاورزی
، ۱۳۹۸
، راشدی
۸۱ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
مهندسی مکانیزاسیون کشاورزی گرایش انرژی در کشاورزی
۱۳۹۸/۱۱/۲۰
تبریز
میوهصی بلوط به طور گستردهصای در استانصهای غربی کشور وجود داشته وسالانه حدود ۱۵ میلیون تن تولید میصشود که این محصول دارای ارزش غذایی بالایی است .در حال حاظر سهم کوچکی از آن به عنوان خوراک دام مصرف شده و بقیه بلا استفاده رها میصشود .توسعه روش و تکنولوژیصهای لازم برای فرآوری این محصول و استفاده بهینه از آن ضروری است .گام اول برای فرآوری آن، خشکصکردن محصول است .در این مطالعه، سینتیک و روشصهای مختلف خشکصکردن همرفتی میوهصی بلوط به صورت تکصمرحلهصای در دماهای۷۰ ،۷۵ ، ۸۰ و ۸۵ درجهصی سانتیصگراد و دومرحلهصای) اول خشکصکردن، بعد پوستصگیری و مجددا خشکصکردن تا حد رطوبت مورد نظر (و برشتهصکردن به همراه خشکصکردن در دماهای۷۰ ،۷۵ ، ۸۰ و ۸۵ درجهصی سانتیصگراد مورد مطالعه قرار گرفت .خواص کیفی از قبیل چروکیدگی، دانسیتهص واقعی ، تغییرات رنگ و میزان مصرف انرژی در هر کدام از روشصها مورد مطالعه قرار گرفتند و بهترین روش خشکصکردن بلوط از لحاظ کیفیت محصول نهایی و میزان مصرف انرژی تعیین شد .نتایج نشان داد که مقدار ضریب نفوذ موثر رطوبت در دما و نیز روشصهای مختلف خشکصکردن نمونهصهای بلوط در محدودهصی۱۰ ۲۷۰- ۱۰ /۲تا۱۰ ۷۹۷- ۱۰ /۹متر مربع بر ثانیه قرار دارد همصچنین نتایج تجزیه واریانس نشان داد که اثر دما و روشصهای خشکصکردن بر ضریب نفوذ موثر رطوبت در سطح احتمال ۱ درصد معنی-دار است .بیشصترین مقدار ضریب نفوذ موثر رطوبت در روش خشکصکردن در دمای ۸۰ درجه سانتیصگراد به همراه برشته-کردن و کمصترین مقدار ضریب نفوذ در روش تک مرحلهصای و دمای ۷۰ درجهصی سانتیصگراد حاصل شد .افزایش ضریب نفوذ موثر رطوبت با تغییر دما از ۷۰ تا ۸۵ درجهصی سانتیصگراد خطی نبود بهصطوریصکه در دماهای بالاتر از ۸۰ درجه سانتی-گراد مقدار ضریب نفوذ کاهش میصیافت بنابراین دمای ۸۰ درجهصی سانتیصگراد به عنوان دمای بحرانی خشکصکردن تعیین شد و استفاده از دماهای بالاتر صرفهصی اقتصادی ندارد .تغییرات درصد چروکیدگی در دما و روشصهای مختلف خشکصکردن بلوط نشان داد که با افزایش دمای خشکصکردن تاثیر چندانی بر درصد چروکیدگی نمونهصها نداشت و اثر دما و روشصهای مختلف خشکصکردن بلوط تاثیر معنیصداری بر تغییرات دانسیتهصی واقعی نمونهصها نداشتند .بیشصترین مقدار شاخص تغییرات کلی رنگ مربوط به روش تک مرحلهصای یعنی ۷۶/۴۴ بود وکمصترین مقدار E نیز مربوط به روش برشتهصکردن - خشکصصکردن با مقدار ۲۷/۱۶ بود به عبارت دیگر تغییر رنگ کلی نمونهصها در روش خشکصکردن به صورت برشتهصکردن - خشکصکردن کمصترین مقدار را داشت که E پایین معرف مناسب بودن روش و شرایط خشکصکردن میصباشد .آنالیز دادهصهای میزان مصرف انرژی نشان داد که بیشصترین مقدار مصرف انرژی مربوط به روش خشکصکردن ص تک مرحلهصای و دمای ۷۰ درجهصی سانتیصگراد به مقدار ۳۲/۳۱کیلو وات ساعت بود و کمصترین مقدار آن نیز مربوط به روش برشتهصکردن به همراه خشکصکردن و دمای ۸۰ درجهصی سانتیصگراد و به مقدار ۶۸۵/۸ کیلو وات ساعت بود که حدود ۴۰ درصد تفاوت را نشان میصدهد و بیشصترین زمان خشکصکردن مربوط به روش تکصصمرحلهصای در دمای ۷۰ درجه-ی سانتیصگراد و کمصترین زمان خشکصکردن نیز مربوط به روش برشتهصکردن به همراه خشکصکردن در دمای ۸۰ درجهصی سانتی-گراد بود و متوسط مصرف انرژی در تمامی دما و روشصهای خشکصکردن بلوط ۵۱/۱۶ کیلووات ساعت میصباشد و باتوجه به نتایج به دست آمده و بررسی بهترین روش خشکصکردن و نیز دما برای فرآوری محصول با ارزش میوهصی بلوط روش برشته-کردن - خشکصکردن در دمای ۸۰ درجهصی سانتیصگراد بود
10-10 m2/s, respectively. The results of analysis of variance also showed that the effect of temperature and drying methods on the effective moisture diffusion coefficient was significant at 1 probability level. The highest amount of effective moisture diffusion coefficient was obtained in drying method at 80C with roasting and the lowest amount of diffusion coefficient was obtained in single step method and at 70C. Increasing the effective moisture diffusion coefficient was not linear with the change in temperature from 70C to 85C so that the diffusion coefficient decreased at temperatures above 80C and therefore the temperature of 80C. It was defined as the critical drying temperature and the use of higher temperatures would not be economical. Changes in shrinkage percentage at different temperatures and methods of oak drying showed that as the drying temperature increased, the shrinkage percentage of the samples also increased and the effect of temperature and different methods of oak drying had a significant effect. Changes in the rate of wrinkling at different temperatures and methods of drying oak showed that increasing the drying temperature did not have much effect on the percentage of wrinkling of the samples and the effect of temperature and different methods of drying oak had a significant effect on changes. There was no real density of samples. The highest value of the overall color change index was related to the single-step method, ie 44.76, and the lowest value of E was related to the roasting-drying method with the value of 16.27, in other words, the overall color change of the sample. In the drying-roasting-drying method, they had the lowest amount, and the low E indicates the suitability of the drying method and conditions. Data analysis of energy consumption showed that the highest amount of energy consumption was related to drying method, single step and temperature of 70C to 31.32 kWh and the lowest amount It was also related to the roasting method, along with drying and 80 C temperature of 8.685 kWh, which shows a difference of about 40 and the most drying time is related to The single-stage drying method at 70C and the shortest drying time were also related to the roasting and drying method at 80 and the average consumption. Energy at all temperatures and methods of drying oak is 16.51 kWh, and according to the results obtained and the best method of drying and temperature for processing the product with the value of oak fruit, roasting method - Drying at 80C10-10 and 9.797Oak fruit is widely grown in the western provinces of the country and produces about 15 million tons per year, which is a high nutritional value. Currently, a small share of it is consumed as animal feed and the rest is left unused. It is necessary to develop the necessary methods and technologies for processing this product and its optimal use. In this study, the kinetics and different methods of convective drying of oak fruits in one step at 70, 75, 80 and 85C and two steps (first drying, later Peeling and drying to the desired moisture content and roasting at 70, 75, 80, and 85C were studied. Qualitative properties such as shrinkage, bulk density, color variations and energy consumption were studied and the best method for drying oak was determined in terms of end product quality and optimum energy consumption. The results showed that the effective moisture diffusion coefficient was estimated at temperatures and different methods of drying oak samples in the range of 2.270
Study of Oak kernals drying kinetics and comparison the variouse methods of process in order to optimize the process operations