استفاده از روش کف پوشانی در تولید پودر ملاس نیشکر: بهینه یابی و سینتیک انتقال جرم

زمینه مطالعاتی: در تولید پودر‌های مواد غذایی، خشک کردن کف‌پوشی یک جایگزین مناسب و مقرون به صرفه در مقایسه با خشک کردن سنتی است. هدف: این پژوهش به هدف انتخاب شرایط بهینه برای تولید پودر ملاس نیشکر با استفاده از روش کف پوشی انجام شد. روش کار: در مرحله نخست از غلظت متفاوت آلبومین تخم‌مرغ (5 تا 15 درصد)، صمغ زانتان (0.1 تا 0.15 درصد) و زمان همزدن (2 تا 6 دقیقه) جهت تولید کف استفاده شد. ویژگی‌های پودرهای تولید شده( دانسیته، میزان حلالیت، دانسیته فشرده و غیر‌فشرده، رطوبت، ph و آبگیری مجدد ) با دو ضخامت کف (4 و 6 میلی متر) در دماهای 50، 60 و 70 درجه مورد بررسی قرار گرفت. از 6 مدل خشک کردن جهت بررسی سینتیک خشک کردن نمونه ها استفاده شد. نتایج: براساس نتایج به دست آمده، مدل وانگ و سینگ به عنوان بهترین مدل جهت بررسی سینتیک خشک شدن نمونه‌ها در تمام دماهای خشک کردن و ضخامت کف ها انتخاب شد. با استفاده از قانون دوم فیک، ضریب نفوذ موثر رطوبت محاسبه شد و در محدوده (m2/s) 8- 10×2.07 تا 8- 10×5.18 با انرژی فعال سازی 16.35 و 20.15 کیلوژول بر مول به ترتیب برای ضخامت های 4 و 6 میلی متر بود. نتیجه‌گیری: براساس نتایج به دست آمده، بیشترین فرایند خشک شدن کف ملاس نیشکر، در مرحله سرعت نزولی بود و با توجه به برازش مدل های مختلف خشک کردن، بهترین مدل جهت توصیف رفتار خشک شدن کف کلاس نیشکر، مدل وانگ و سینگ بود. هم چنین افزایش دما و صخامت کف باعث افزایش میزان ضریب نفوذ موثر رطوبت شد. بنابراین میتوان با استفاده از روش خشک کردن کف پوشی، پودر ملاس نیشکر به عنوان شیرین کننده و افزودنی در فرمولاسیون محصولات مختلف غذایی تولید کرد .

using foam mat drying in the production of sugarcane molasses powder: optimization and kinetics of mass transfer

background: in the production of food powders, foam mat drying is a suitable and cost-effective alternative to traditional drying methods. aims: the aim of this research was to select the optimal conditions for producing sugarcane molasses powder using the foam mat drying method. methods: in the initial stage, different concentrations of albumin (5 to 15%), xanthan gum (0.1 to 0.15%), and whipping time (2 to 6 minutes) were used to produce foam. the properties of the produced powders (density, solubility, bulk and tapped density, moisture content, ph, and rehydration) were examined at two foam thicknesses (4 and 6 mm) and temperatures of 50, 60, and 70 °c. six drying models were used to investigate the drying kinetics of the samples. results: the results showed that the sample produced with 12.417% albumin, 0.12% xanthan gum, and 6 minutes of whipping had the best performance in terms of foam stability and density. furthermore, the wang and singh model was selected as the best model for investigating the drying kinetics of the samples at all drying temperatures and foam thicknesses. using fick's second law, the effective moisture diffusivity was calculated and was in the range of 2.07×10-8 to 5.18×10-8 m²/s with activation energies of 16.35 and 20.15 kj/mol for thicknesses of 4 and 6 mm, respectively. conclusion: based on the obtained results, most of the sugarcane molasses foam drying process occurred in the falling rate period. considering the fitting of different drying models, the wang and singh model was the best model for describing the drying behavior of sugarcane molasses foam. additionally, increasing the temperature and foam thickness increased the effective moisture diffusivity. therefore, sugarcane molasses powder can be produced as a sweetener and additive in the formulation of various food products using the foam mat drying method.