عنوان

بررسی تأثیر روش خشک‌کردن بر ویژگی‌هاي کیفی و عملکردي محصول پودر سیب‌زمینی تولید شده به روش فوم‌مت با استفاده از روش‌های مایکروویو، هوای گرم و هیبرید (مایکروویو-هوای گرم)

Number

پ۲۵۹۹۵

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بررسی تأثیر روش خشک‌کردن بر ویژگی‌هاي کیفی و عملکردي محصول پودر سیب‌زمینی تولید شده به روش فوم‌مت با استفاده از روش‌های مایکروویو، هوای گرم و هیبرید (مایکروویو-هوای گرم)

First Statement of Responsibility

ابراهیم زمردی

Name of Publisher, Distributor, etc.

کشاورزی

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۴۰۰

Specific Material Designation and Extent of Item

۹۵ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی صنایع غذایی-گرایش صنایع غذایی

Date of degree

۱۴۰۰/۰۸/۱۷

Text of Note

چکیده: خشک‌کردن از جمله قدیمی‌ترین و رایج‌ترین فرآیندهاي مورد استفاده جهت نگهداري و افزایش ماندگاری مواد غذایی بوده و سبب کاهش نیازهای بسته‌بندی، انبارداری، تسهیل و کاهش هزینه‌های حمل و نقل به واسطه کاهش حجم و جرم محصول می‌شود و همچنین تکنولوژي مناسبی براي تولید محصولات کشاورزي پودر مانند است. اخیراً خشک‌کردن فوم‌مت به عنوان روشی مؤثر جهت تولید محصولات پودری توجه زیادی را به خود جلب کرده است. از سوی دیگر سیب‌زمینی محصولی استراتژیک و پر استفاده در تهیه انواع غذاها و یکی از محصولات مهم کشاورزي به شمار می‌آید. بنابراین هدف از این پژوهش تولید پودر سیب‌زمینی به روش فوم‌مت و بررسی ویژگی‌هاي کیفی در طول خشک‌کردن با استفاده از روش‌های مایکروویو (توان‌ 360 وات)، هوای گرم (هوای گرم با دمای 40 درجه سانتی‌گراد-سرعت 1 متر بر ثانیه) و ترکیب این دو حالت (هوای گرم-مایکروویو و مایکروویو-هوای گرم) می‌باشد. عامل فوم‌ساز در این آزمایش پودر سفیده‌ تخم‌مرغ با غلظت‌ 3 درصد (وزنی/حجمی) بود و از کربوکسی متیل‌سلولز تحت عنوان پایدار کننده کف در غلظت 2/0درصد (وزنی/حجمی) براي فوم در ضخامت‌های 3، 5 و‌ 7 میلی‌متر استفاده شد. در این پژوهش تأثیر متغیرهاي فرآیند شامل روش خشک‌کردن و ضخامت عامل فوم‌ساز روي میزان رطوبت بر مبنای خشک و تر، نسبت رطوبت، نرخ خشک‌کردن، ضریب انتشار مؤثر رطوبت، پارامترهاي رنگ، حلالیت در آب و جذب آب، قابلیت جریان یافتن، جزء حجمی‌هوا، تخلخل داخل گرانولی، ریز ساختار، ویژگی‌هاي حرارتی پودر سیب‌زمینی، حجم آب‌اندازي، پایداري و انبساط و همچنین دانسیته فوم و نیز انرژي مصرفی مورد بررسی قرار گرفت. و در آخر و با استفاده از بهینه‌سازی بهترین روش و ضخامت جهت خشک‌کردن فوم سیب‌زمینی مشخص شد. طبق نتایج، افزایش ضخامت فوم سبب کاهش سرعت خروج رطوبت گردید. بیشترین سرعت خروج رطوبت و کمترین زمان خشک‌شدن در روش مایکروویو مشاهده شد و در کل در روش‌های ترکیبی نیز استفاده از مایکروویو به عنوان پیش‌تیمار یا پس‌تیمار موجب افزایش سرعت خشک‌شدن و کاهش زمان فرآیند شد. افزایش ضخامت فوم باعث کاهش ضریب انتشار مؤثر رطوبت گردید. کاربرد مایکروویو برای خشک‌کردن (تکی یا ترکیبی) نسبت به روش هوای گرم، باعث افزایش قابل ملاحظه‌ای در میزان انتشار مؤثر رطوبت گردید. بیشترین انرژی مصرفی مربوط به روش هوای گرم تکی و کمترین آن مربوط به روش مایکروویو تکی بود، هرچند با افزایش ضخامت فوم، انرژی مصرفی افزایش یافت. افزایش ضخامت فوم بر میزان دانسیته توده‌ای، ضربه‌ای، ذره‌ای، تخلخل پودر، قابلیت جریان یافتن، میزان حلالیت در آب و میزان جذب آب نمونه‌های پودر سیب‌زمینی تأثیر معنی‌داری نداشت. روش هوای گرم بر میزان حلالیت در آب و روش مایکروویو بر میزان جذب آب نمونه‌های پودر سیب‌زمینی اثر مثبتی داشت. روش هوای گرم بر قابلیت جریان یافتن پودر تأثیر منفی و روش مایکروویو دارای تأثیر مثبت بود. با افزایش ضخامت فوم شدت تغییرات رنگ افزایش یافت و نمونه‌های خشک‌شده با روش پیش‌تیمار مایکروویو برای هوای گرم دارای کمترین تغییرات رنگ نسبت به نمونه اولیه بودند. بررسی ریزساختار پودر سیب‌زمینی از طریق تصویربرداری میکروسکوپی الکترونی روبشی نشر میدانی نشان داد که با افزایش ضخامت فوم، چروکیدگی سطحی و فضای خالی بین ذرات بیشتر می‌شود. بررسی روش‌های خشک‌کردن نشان داد که پودر تولید شده در هوای داغ دارای ساختاری فشرده با تخلخل کم می‌باشد. در روش مایکروویو به علت ایجاد گرمایش حجمی، سطح ذرات پودر کمی چروکیده و متخلخل بود. در ترکیب هوای داغ و مایکروویو مشاهده شد زمانی که از مایکروویو در انتهای فرآیند استفاده ‌شد، تخلخل و افزایش حجم ساختار بیشتر می‌باشد. بررسی ویژگی‌های حرارتی پودر سیب‌زمینی با آزمون کالریمتری روبشی افتراقی نشان داد که در همه روش‌های خشک‌کردن با افزایش ضخامت فوم، دمای انتقال شیشه‌ای کاهش، دما و آنتالپی ذوب، دما و آنتالپی تخریب افزایش یافت. در نهایت نتایج بهینه‌سازی از میان کلیه ضخامت‌ها و روش‌های مورد استفاده در این پژوهش، روش مایکروویو و ضخامت 5 میلی‌متر فوم را بهترین ترکیب برای خشک‌کردن نمونه‌های فوم سیب‌زمینی معرفی کرد.

Text of Note

Abstract: Drying is one of the oldest and most common processes used to preserve and increase the shelf life of foods and reduces the need for packaging and storage; facilitates the transportation by reducing the volume and mass of the product and a suitable technology for powder agricultural production. Recently, foam mat drying has attracted a lot of attention as an effective way to produce powder products. On the other hand, potato is a strategic and widely used product in the preparation of various foods and one of the important agricultural products. Therefore, the purpose of this study is producing potato powder by foam mat drying method and investigating the quality characteristics during drying using microwave (360 watt power), hot air (hot air with a temperature of 40°C-1 m/s) and a combination of the two. Mode (hot air-microwave and microwave-hot air). The foaming agent in this experiment was egg white powder with a concentration of 3% (w/v) and carboxy methyl cellulose was used as a foam stabilizer at a concentration of 0.2% (w/v) for foam in thicknesses of 3, 5 and 7 mm. In this study, the effect of process variables including drying method and foaming agent thickness on the amount of moisture content (dry and wet basis), moisture ratio, drying rate, effective moisture diffusion coefficient, color parameters, solubility in water and water absorption, flowability, Intra-granular porosity, microstructure, thermal properties of potato powder and energy consumption were investigated. Finally, using optimization, the best method and thickness for drying potato foam was determined. According to the results, increasing the thickness of the foam reduced the rate of moisture exit. The highest moisture removal rate and the lowest drying time were observed in the microwave method, and in general, in combined methods, the use of microwave as a pretreatment or post-treatment increased the drying speed and reduced the processing time. Increasing the foam thickness reduced the effective moisture diffusion coefficient. The use of microwaves for drying (single or combined) compared to the hot air method, caused a significant increase in the effective rate of moisture diffusion. The highest energy consumption was related to the single hot air method and the lowest was related to the single microwave method, although with increasing the thickness of the foam, the energy consumption increased. Increasing the foam thickness had no significant effect on the bulk density, tap density, particle density, powder porosity, flowability, solubility in water and water absorption of potato powder samples. Hot air method had a positive effect on water solubility and microwave method had a positive effect on water absorption of potato powder samples. The hot air method had a negative effect on the powder flowability and the microwave method had a positive effect. With increasing foam thickness, the intensity of color changes increased and the samples dried by microwave pretreatment for hot air (MIC-HA) had the least color changes compared to the original sample. Examination of the microstructure of potato powder through scanning electron microscopy showed that with increasing foam thickness, surface shrinkage and empty space between particles increase. Examination of drying methods showed that the powder produced in hot air has a compact structure with low porosity. In the microwave method, the surface of the powder particles was slightly wrinkled and porous due to volumetric heating. In the combination of hot air and microwave, it was observed that when the microwave was used at the end of the process, the porosity and volume of the structure increased. Examination of thermal properties of potato powder by differential scanning calorimetry showed that in all drying methods with increasing foam thickness, decreasing glass transition temperature, melting temperature and enthalpy, degradation temperature and enthalpy increased. Finally, the optimization results of all the thicknesses and methods used in this study, the microwave method and a thickness of 5 mm foam introduced the best combination for drying potato foam samples.

Variant Title

Investigation of Drying Method impact on the Qualitative and Functional Characteristics of Potato Powder Produced by Foam Mat Method Using Microwave, Hot Air and Hybrid Dryers

Entry Element

‏زمردی،

Part of Name Other than Entry Element

‏ابراهیم

Relator Code

تهيه کننده

Entry Element

‏خاکباز حشمتی،

Entry Element

داداشی،

Entry Element

‏دهقان‌نیا،

Part of Name Other than Entry Element

‏مریم

Part of Name Other than Entry Element

‏ سعید

Part of Name Other than Entry Element

‏جلال

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد مشاور

Entry Element

‏ تبریز