توسعه، آزمون و ارزیابی خشک‌کن ترکیبی مادون قرمز هوای گرم به‌منظور تعیین مشخصه‌های عملکردی بهینه آن در خشک کردن موز

استفاده از امواج مادون قرمز برای خشک ­کردن محصولات کشاورزی و غذایی موجب کاهش مصرف انرژی و مدت‌‌ زمان خشک ­کردن و افزایش کیفیت محصول نهایی می‌گردد. در این تحقیق مراحل تغییر خشک­کن مادون­ قرمز منفرد موجود، به دستگاه ترکیبی مادون­ قرمز هوای گرم انجام و دستگاه مذکور ساخته شد. سپس برای ارزیابی سیستم در خشک­ کردن موز و بر اساس مبانی علمی موجود و نیز نیاز بازار مصرف، تاثیر مشخصه­ هایی مانند ضخامت ورقه­ های موز (4 و 6 میلی‌متر) و دمای سطح محصول (55، 65 و 75 درجه سانتی‌گراد) روی سینتیک خشک ­شدن و خواص کیفی محصول نهایی مطالعه شد. هم­چنین جهت سهولت استفاده از نتایج آزمون­ها، مدل­ های ریاضی مختلف روی داده­ های آزمایش برازش و مناسب­ترین مدل توسعه داده شد. بر اساس نتایج حاصله، افزایش دما از 55 به 75 درجه سانتی­گراد و نیز کاهش ضخامت نمونه­ ها تاثیر معنی ­داری روی تغییرات رنگ نمونه ­ها و زمان خشک شدن داشت ولی اثر فاکتورهای مذکور روی دانسیته نمونه ­ها غیرمعنی­ دار بود. به عبارت دیگر استفاده از دمای 55 درجه سانتی­گراد موجب تولید بهترین محصول خشک از نظر کیفیت ظاهری شد. با توجه به خصوصیات کیفی مناسب استحصالی و مقایسه آن با داده­ های مرتبط با روش خشک ­کردن هوای گرم مشاهده شد که روش ترکیبی از دیدگاه تغییرات کیفی و زمان خشک شدن از ارجحیت برخوردار است. مقایسه مدل­ های ریاضی نشان داد که مدل پیج انتخاب مناسبی برای پیش­ بینی سینتیک خشک­ شدن موز تحت شرایط مورد مطالعه می باشد.

Development, assessment and evaluation of a combined infrared and hotair dryer to determine its performance characteristics during banana slice drying

Introduction: Thin layer drying of agricultural products using an infrared dryer (IR) is one of the interesting and low cost methods of dehydration. Quality of dried products could be increased if the engineering aspects and proper selection of performance parameters be well considered in the designing of a dryer. The dryer that uses two or more drying methods in combination, produces in the most cases the higher quality product with lower energy consumption.  ;  ;Materials and methods: In this study, an available IR dryer was modified and a combined IR and hot air dryer was constructed. According to the reported quality factors in the literatures and market desire, the developed dryer performance was evaluated during the drying of banana slices. The studied factors were the effects of the thickness of slices (4 and 6 mm) and the surface temperature of the product (55, 65 and 75 °C) on the drying kinetic and quality of the dried product.   Some various mathematical models were fitted to the experimental data and results and among them the best fitted model was selected.;  ;Results & discussion: Based on the results, the different surface temperature and thickness of the slices had a significant effect on the drying time and color changes of the samples. However, they did not affect the density of samples. Drying time of the banana slices (to reach the moisture ratio of 0.04) with the thickness of 4 mm was 155, 105 and 80 min at the surface temperatures of 55, 65 and 75 °C, respectively. At the thickness of 6 mm, the drying time was 230, 130 and 100 min, respectively at the mentioned temperature. The minimum color change were observed at the thickness of 4 mm (ΔE=32.41) and surface temperature of 55°C (ΔE= 28.99). The samples dried at the temperature of 55 °C had the best quality. Evaluation of the various mathematical models indicated that the Page model is the most suitable to predict the drying kinetic of banana slices under the studied condition. Comparing the obtained results with the reported ones for just hotair or IR drying of banana slices; it is obvious that in point of product quality and drying time, the combined IR and hot air dryer has better conditions