بهبود سرعت انتقال جرم با پیش‌تیمار فراصوت در خشک‌کردن همرفتی آلبالو

زمینه مطالعاتی: آلبالو دارای ترکیبات آنتوسیانین منحصر به فردی است و سرشار از ترکیبات فنلی است. آلبالو خشک ماندگاری زیادی دارد و می‌تواند جایگزین خوبی برای میوه تازه باشد. در پژوهش حاضر سعی شد تا ضمن ارزیابی توانایی روش فراصوت در کاهش زمان خشک‌کردن آلبالو، مناسب‌ترین مدل ریاضی برای توصیف سینتیک خشک شدن این میوه معرفی شود. هدف: در این پژوهش اثر اعمال پیش‌تیمار فراصوت بر زمان خشک‌شدن، ضریب نفوذ موثر رطوبت و آبگیری مجدد آلبالو بررسی و سینتیک خشک شدن آن مدل‌سازی شد. روش کار: برای اعمال پیش‌تیمار فراصوت، آلبالوها به مدت 0، 4، 8 و 12 دقیقه داخل دستگاه حمام فراصوت قرار گرفتند و بعد از خروج از دستگاه و حذف رطوبت اضافی، نمونه‌ها به‌صورت لایه‌نازک داخل خشک‌کن قرار گرفتند. جهت بررسی سینتیک و پیش‌بینی روند خشک شدن آلبالوهای تیمار شده، با کمک داده‌های تجربی و با استفاده از مدل‌های ریاضی ونگ و سینگ، هندرسون و پابیس، تقریب انتشار، پیج، نیوتن و لگاریتمی، مدل‌سازی سینتیکی انجام گردید. نتایج: نتایج این پژوهش نشان داد که تیمار فراصوت، به‌صورت معنی‌داری سبب افزایش سرعت خروج رطوبت از آلبالوها، افزایش ضریب نفوذ موثر رطوبت و در نتیجه باعث کاهش زمان خشک‌کردن آلبالوها شد (0.05>p). با افزایش زمان تیمار فراصوت از صفر به 12 دقیقه، میانگین زمان خشک شدن آلبالوها در خشک‌کن همرفتی 27 درصد کاهش یافت. همچنین با افزایش زمان تیمار فراصوت از صفر به 12 دقیقه، متوسط ضریب نفوذ موثر رطوبت 38 درصد افزایش یافت. زمان اعمال امواج فراصوت تاثیر معنی‌داری بر آبگیری مجدد آلبالوهای خشک‌شده نداشت و با افزایش زمان پیش‌تیمار از 4 به 12 دقیقه، آبگیری مجدد نمونه‌ها فقط 7 درصد افزایش یافت. مدل پیج به‌عنوان مدل مناسب برای پیش‌بینی کننده تغییرات نسبت رطوبت تحت شرایط مورد آزمایش انتخاب شد. نتیجه‌گیری نهایی: در مجموع، اعمال 12 دقیقه فراصوت پیش از فرآیند خشک‌کردن آلبالو به دلیل افزایش سرعت انتقال جرم و کاهش زمان خشک‌کردن، توصیه می‌شود.

improvement of mass transfer rate by ultrasound pretreatment in convective drying of sour cherry

background: sour cherry has unique anthocyanin content, and it is rich in phenolic compounds. dried sour cherry has a long shelf life and therefore may be a fine alternative to fresh fruit all year round. aims: in this research, it was tried to evaluate the ability of ultrasonic method in reducing the drying time of sour cherry, while also introducing a mathematical model that best describes the drying kinetics. methods: to apply ultrasound pre-treatment, the sour cherries were placed inside the ultrasonic bath device for 0, 4, 8, and 12 min, and after leaving the device and removing extra moisture, the samples in thin layers were placed in the dryer. in order to investigate the kinetics and predict the drying process of treated sour cherries, kinetic modeling was done with the help of experimental data and using the mathematical models. results: the results showed that sonication treatment, causes an increase in moisture removal rate from the sour cherries, an increase in the effective moisture diffusivity coefficient, and as a result, reduces the drying time. by increasing the sonication time from 0 to 12 min, the average drying time of sour cherries in the hot-air dryer was decreased by approximately 27%. also, increasing the sonication time from 0 to 12 min increased the average effective moisture diffusivity coefficient by 38%. the sonication time had no significant effect on the rehydration of dried sour cherries, and increasing pretreatment time from 4 to 12 min only increased the rehydration of the samples by 7%. the page model was selected as the best model to predict moisture ratio changes under the selected experimental conditions. conclusion: generally, it is recommended to apply 12 min of ultrasound before the sour cherry drying process due to increasing the mass transfer rate and reducing the drying time.