اثر امواج فراصوت و روش خشک‌کردن بر سینتیک افت رطوبت و آبگیری مجدد گندم جوانه زده

در این پژوهش اثر زمان فراصوت و نوع خشک‌کن (هوای داغ و فروسرخ) بر زمان خشک‌شدن، ضریب نفوذ موثر رطوبت و آبگیری مجدد جوانه‌های گندم بررسی و سینتیک خشک شدن مدل‌سازی شد. برای اعمال پیش‌تیمار فراصوت، جوانه‌ها به مدت 0، 5، 10 و 15 دقیقه داخل دستگاه حمام فراصوت قرار گرفتند و بعد از خروج از دستگاه و حذف رطوبت اضافی، نمونه‌ها به‌صورت لایه‌نازک داخل خشک‌کن‌های هوای داغ (با دمای 70 درجه سلسیوس) و فروسرخ (توان 250 وات) قرار گرفتند. نتایج این پژوهش نشان داد که تیمار فراصوت تا 5 دقیقه، سبب افزایش سرعت خروج رطوبت از جوانه‌ها، افزایش ضریب نفوذ موثر رطوبت و در نتیجه باعث کاهش زمان خشک‌کردن می‌گردد. با افزایش زمان تیمار فراصوت از صفر به 5 دقیقه، میانگین زمان خشک شدن جوانه‌ها در خشک‌کن‌های هوای داغ و فروسرخ به ترتیب از 126.7 دقیقه به 120.0 دقیقه و 25.7 دقیقه به 21.3 دقیقه کاهش یافت. متوسط زمان خشک شدن نمونه‌ها در خشک‌کن هوای داغ 150.8 دقیقه و در خشک‌کن فروسرخ 28.0 دقیقه بود. همچنین متوسط ضریب نفوذ موثر رطوبت محاسبه‌شده برای نمونه‌های قرار گرفته در خشک‌کن هوای داغ برابر m2s-1 10-10×1.65 و برای خشک‌کن فروسرخ برابر m2s-1 10-10×8.59 بود. زمان اعمال امواج فراصوت و روش خشک‌کردن تاثیر معنی‌داری بر آبگیری مجدد نمونه‌ها داشتند و مقدار این پارامتر برای نمونه‌های خشک‌شده در خشک‌کن هوای داغ بیشتر بود. جهت بررسی سینتیک خشک شدن جوانه‌های گندم، مدل‎های ریاضی بر داده‎های آزمایشگاهی برازش و در مجموع مدل پیج با دو پارامتر (k و n) بر اساس بالاترین صحت به‌عنوان بهترین مدل انتخاب شد. به‌طورکلی، بهترین شرایط برای خشک‌کردن جوانه‌های گندم، 5 دقیقه پیش‌تیمار با فراصوت و سپس استفاده از خشک‌کن فروسرخ بود.

effect of ultrasonic waves and drying method on the moisture loss kinetics and rehydration of sprouted wheat

in this research, the effect of ultrasound time and dryer type (hot-air and infrared) on the drying time, effective moisture diffusivity coefficient and rehydration of wheat sprouts were investigated and drying kinetics were modeled. to apply ultrasound pre-treatment, the sprouts were placed inside the ultrasonic bath machine for 0, 5, 10, and 15 minutes, and after leaving the machine and removing extra moisture, the samples in thin layers were placed in the hot-air (with a temperature of 70°c) and infrared (power of 250 w) dryers. the results showed that sonication up to 5 minutes, causes an increase in moisture removal rate from the sprouts, an increase in the effective moisture diffusivity coefficient, and as a result, reduces the drying time. by increasing sonication time from zero to 5 min, the average drying time of sprouts in the hot-air and infrared dryers decreased from 126.7 min to 120.0 min, and from 25.7 min to 21.3 min, respectively. the average drying time of the samples in the hot-air dryer was 150.8 min and in the infrared dryer was 28.0 min. also, the average effective moisture diffusivity coefficient calculated for the samples placed in the hot-air dryer was equal to 1.65×10-10 m2s-1 and for the infrared dryer it was equal to 8.59×10-10 m2s-1. the time of ultrasound and drying treatment had significant effects on the rehydration of samples, and the value of this parameter was higher for samples dried in the hot-air dryer. in order to investigate the drying kinetics of wheat sprouts, mathematical models were fitted to the experimental data, and the page model with two parameters (k and n) was chosen as the best model based on the highest accuracy. generally, 5 minutes pre-treatment by ultrasound and then using an infrared dryer is the best condition for drying wheat sprouts.