بهینه‌‌یابی و مدل‌سازی سینتیک انتقال جرم طی فرآیند خشک‌‌کردن کف‏پوشی شیره خرما

خشک‌کردن کف‏پوشی یکی از روش‏های جدید خشک‌کردن است که مواد مایع یا نیمه مایع به یک کف پایدار تبدیل شده و سپس در معرض خشک‌کردن توسط هوای داغ قرار می‏گیرند. در این پژوهش، تولید پودر شیره خرما با استفاده از روش خشک کردن کف‏پوشی مورد مطالعه قرار گرفت و فرآیند تولید پودر شیره خرما به روش سطح پاسخ بهینه‏سازی شد. فاکتور‌های مستقل شامل مالتودکسترین (0، 10 و 20 درصد وزنیوزنی) و آلبومین (5، 10 و 15 درصد وزنیوزنی) و پاسخ‌ها شامل میزان پایداری و دانسیته کف، رطوبت، شاخص حلالیت آب، شاخص جذب آب، دانسیته فشرده، دانسیته غیر فشرده، ph و آبگیری مجدد بودند. به منظور بررسی رفتار خشک‌کردن کف شیره خرمای بهینه شده، فرایند خشک‌کردن در سه دمای 50، 60 و 70 درجه سلسیوس و در دو ضخامت کف 4 و 6 میلی‏متر بررسی گردید و 11 مدل خشک‌کردن جهت بررسی سینتیک خشک‌کردن مورد استفاده قرار گرفتند. بر اساس نتایج بدست آمده از این مطالعه، مدل پیج قادر به توصیف رفتار خشک ‌شدن کف شیره خرما در تمام دماهای خشک‌کردن و ضخامت کف بود. ضریب نفوذ موثر رطوبت نیز با استفاده از قانون دوم فیک محاسبه گردید و در محدوده‏ی 10-^8 × 2.43 تا 10-^8 × 3.08 متر مربع بر ثانیه و 10-^8 × 4.67 تا 10-^8 × 6.21 متر مربع بر ثانیه با انرژی فعال‏سازی 10.95 و 13.05 کیلوژول بر مول به ترتیب برای ضخامت‏های 4 و 6 میلی‏متر بود.

Optimization and modeling of mass transfer kinetics during foammat drying of date syrup

Foammat drying is one of the newest drying techniques, in which liquids or semiliquids are transformed to stable foams and they were then exposed to hot air drying. In this study, the foammat drying technique was applied to produce date syrup powder, and the production process of the date syrup powder was optimized using response surface methodology. Independent factors were maltodextrin (0, 10, and 20% w/v) and albumin (5, 10, and 15% w/v), and the responses included foam stability, density, moisture content, water solubility index, water absorption index, bulk density, tapped density, pH, and rehydration ratio. The drying process was performed at three temperatures of 50, 60, and 70 ºC on 4 and 6mm foam thickness to evaluate the drying behavior of the optimized date syrup foam, and 11 drying models were used to investigate the drying kinetics. According to the results of the present study, Page model was able to describe the drying behavior of date syrup foam at all drying temperatures and foam thicknesses. The effective moisture diffusivity was also calculated using Fick’s second law and it was in the range of 2.43 × 108 to 3.08 × 108 m2/s and 4.67 × 108 to 6.21 × 108 m2/s with activation energy values of 10.95 and 13.05 kJ/mole, respectively, for 4 and 6mm foam thicknesses.