SUPERVISOR
Morteza Sadeghi,Seyed Jalil Razavi najafabadi,Amir Hosein Goli,Seyed Ahmad Mireei
مرتضی صادقی (استاد راهنما) سیدجلیل رضوی نجف ابادی (استاد راهنما) سیدامیرحسین گلی (استاد مشاور) سیداحمد میره ای (استاد مشاور)
STUDENT
Mahdi Zolfaghary
مهدی ذوالفقاری
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390
TITLE
Drying of Cubic Apple Particles with Fixed, Semi Fluidized and Fluidized Bed Methods in Order to Produce Apple Tea
Apple is an aromatic fruit which has a high nutrient value (having antioxidant property, vitamin B, potassium, iodine and iron). Consuming of apple is useful for preventing kidney stone and gallstone. Drying is one of the most important unit operations in post harvesting technology of agriculture products. This process not only increases the shelf life of products, but also is of great importance as the first stage of producing a processed product in many cases. Due to the high production and existence of different apple varieties in Iran, producing apple tea as a byproduct obtained from dried apple particles is important for reducing its post harvest losses. In this research, cubic apple samples with dimensions of 4 mm and an initial moisture content of 84% (w.b.) were dried using three drying methods including fixed bed, semi-fluidized bed and fluidized bed at air temperatures of 50, 60 and 70 °C. Because of stickiness and agglomeration of apple particles, and hence their fluidization problem in fluidized bed method, a vibration system with amplitude of 3 mm and frequency of 80 Hz was used for the first 20 minutes of drying. Drying kinetic, color indices (hunter L a b), water absorption capacity and shrinkage percentage for three methods were studied and compared. Except for the fixed bed method at 60 °C, in none of the treatments the constant drying period was observed, and the entire drying process was occurred at falling drying rate period. For modeling the process 9 well known empirical and semi empirical models were used. Based on the results, two term model for all fluidized bed treatments and semi-fluidized bed ones at temperatures of 60 and 70 °C, logarithmic model for semi-fluidized bed at temperature of 50 °C, Noomhorn and Verma model for fixed bed method at temperatures 60 and 70 °C, and modified Handerson and Pabis model for fixed bed method at temperature of 50 °C described the moisture loss kinetics the best. The drying method and air temperature had significant effect on drying duration but their interaction effect was not significant. The fixed bed method at 50 °C and the fluidized bed method at 70 °C had the maximum (120 min) and the minimum (65 min) drying time, respectively. Drying method and its interaction with temperature showed significant influence on shrinkage percentage, but temperature effect was not significant. Contrarily, the drying method and its interaction with temperature were not significant on water absorption capacity of the dried product. Whereas, air temperature significantly affected this quality attribute. The minimum water absorption capacity belonged to temperature of 50 °C. In terms of the color indices, only the L index was changed significantly by the drying method. The samples dried under fluidized and semi-fluidized bed conditions at 70 °C and those dried by fixed and fluidized bed methods at 50°C had the minimum and maximum total color difference with respect to the fresh samples, respectively. In sensory evaluation tests performed on five drinks made of the dried samples, fluidized bed method at 70 °C and oven method at 105 °C obtained the first and second ranks in terms of taste index, respectively. From color aspect, the drinks made of the oven and fluidized bed dried samples achieved the first and second ranks, respectively.
میوه سیب یک محصول معطر بوده و دارای ارزش غذایی بالایی (دارا بودن مواد آنتی اکسیدانی، ویتامین ب و همچنین آهن، پتاسیم و ید) است. همچنین مصرف سیب، در دفع سنگ کیسه صفرا و کلیهها مفید است. خشک کردن یکی از مهمترین عملیاتهای واحد در فناوری پس از برداشت محصولات کشاورزی است. این فرآیند نه تنها عمر ماندگاری مواد غذایی را افزایش میدهد، بلکه در بسیاری از موارد به عنوان اولین مرحله در تولید یک محصول فرآوری شده با ارزش افزوده از اهمیت خاصی برخوردار است. با توجه به تولید بالا و متنوع بودن ارقام سیب در ایران، ضرورت تولید چای سیب به عنوان یک محصول جانبی با هدف جلوگیری از ضایعات پس از برداشت احساس میشود. در این تحقیق، نمونههای سیب رقم گلدن دلیشز با محتوای رطوبتی اولیه حدود 84 درصد (بر پایه تر) به شکل مکعبهایی با ابعاد 4 میلیمتر با سه روش بستر ثابت، نیمهشناور و شناور در دماهای 50، 60 و 70 درجه سلسیوس و با هدف تولید چای از محصول نهایی خشک شدند. با توجه به چسبندگی و تودهای شدن قطعات محصول و مسئله شناور شدن آنها در روش بستر شناور، از یک سیستم ارتعاشی (با دامنه 3 میلیمتر و فرکانس 80 هرتز) در 20 دقیقه اول فرآیند استفاده شد. سینتیک خشک شدن، شاخصهای رنگ L ، a و b ، ظرفیت جذب آب و درصد چروکیدگی مطالعه و در روشهای مختلف با هم مقایسه شدند. در پایان عملیات، از نمونههای خشک شده نوشیدنی مورد نظر تهیه و از لحاظ رنگ و مزه با استفاده از ارزیابی حسی مقایسه شدند. در هیچ یک از تیمارها به استثنای روش بستر ثابت در دمای 60 درجه سلسیوس آهنگ ثابت خشک شدن مشاهده نشد و آهنگ خشک شدن از ابتدا تا انتها به صورت نزولی بود. به منظور مدلسازی تجربی فرآیند از 9 مدل تجربی و نیمهتجربی استفاده شد. بر اساس نتایج مدل دو جملهای برای تمام سطوح دمایی روش بستر شناور و دماهای 60 و 70 درجه سلسیوس در روش بستر نیمهشناور، مدل لگاریتمی برای روش بستر نیمهشناور در دمای 50 درجه سلسیوس، مدل نومهورن و ورما برای دماهای 60 و 70 درجه سلسیوس در روش بستر ثابت و مدل هندرسون و پابیس اصلاح شده برای دمای 50 درجه سلسیوس در روش بستر ثابت به عنوان بهترین مدل توصیف سینتیک افت رطوبت انتخاب شدند. روش خشک کردن و دما تأثیر معنیداری بر زمان خشک شدن نمونههای سیب داشتند، اما اثر متقابل آنها معنیدار نبود. به طوری که، روش بستر ثابت در دمای 50 درجه سلسیوس با زمان 120 دقیقه و روش بستر شناور در دمای 70 درجه سلسیوس با زمان 65 دقیقه به ترتیب بیشترین و کمترین مدت خشک شدن را به خود اختصاص دادند. همچنین اثر روش خشک کردن و اثر متقابل آن با سطوح دمایی بر چروکیدگی محصول معنیدار بود، اما اثر دما بر این پارامتر معنیدار نشان نداد. از سوی دیگر، اثر روش خشک کردن و اثر متقابل آن با سطوح دمایی بر ظرفیت جذب آب معنیدار نشد، در حالی که اثر دما بر آن معنیدار بود و کمترین مقدار جذب آب مربوط به دمای 50 درجه سلسیوس بود. شاخص رنگ L تنها به صورت معنیداری با روش خشک کردن تغییر پیدا کرد و اثر دیگر عوامل بر شاخصهای رنگ L ، a و b معنیدار نبود. نمونههای خشک شده در روشهای بستر شناور و نیمهشناور با دمای 70 درجه سلسیوس به دلیل کمترین تغییرات رنگ نسبت به نمونه تازه دارای بالاترین کیفیت و نمونههای خشک شده در روشهای بستر ثابت با دمای 70 درجه سلسیوس و بستر شناور با دمای 50 درجه سلسیوس کمترین کیفیت رنگ را دارا بودند. در ارزیابی حسی نیز از بین 5 نوشیدنی تهیه شده، نمونههای خشک شده در روش بستر شناور در دمای 70 درجه سلسیوس و روش آون در دمای 105 درجه سلسیوس از نظر طعم به ترتیب رتبههای اول و دوم را به خود اختصاص دادند. از نظر رنگ نیز نوشیدنی تهیه شده در نمونه خشک شده با روش آون رتبه اول و نمونه بدست آمده از روش بستر شناور رتبه دوم را کسب کرد.