Skip to main content
SUPERVISOR
Ali Nasirpour,Nasser Hamdami,Ghodratollah Saeidi,Mohammad Shahedi bagh khandan
علی نصیرپور (استاد مشاور) ناصر همدمی (استاد راهنما) قدرت اله سعیدی (استاد مشاور) محمد شاهدی باغ خندان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sedighe Soleimanifard
صدیقه سلیمانی فرد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Modeling of Pistachio (cv. Ohadi) Sorption Isotherms and Optimization of Its Drying Conditions
The pistachio nut ( Pistachia vera .) is one of the favourite tree nuts of the world and is widely cultivated in saline, dry and hot areas. Proper harvest and good processing are the major basis of having good quality. Drying of agricultural products has always been of great importance for the preservation of food by human beings. Cabinet drying are well-known food preservation techniques that reduce the moisture contents of agricultural product, and thereby prevents deterioration within a certain period of storage time. Drying influence physicochemical and quality characteristic of products, thus, modeling of drying kinetic is one tool for process control. Evaluation of drying kinetic as a function of drying conditions and determination of sorption isotherms and water diffusivity could help us in drying simulation for predicting the suitable drying conditions (air temperature, air velocity, relative humidity and drying time). In this reaserch, firstly, sorption isotherms of Pistachio nut (cv Ohadi) were measured in different tempretures (25, 40, 55 and 70°C) and then, 12 different models which are semi-theoretical and/or empirical were were fitted to the experimental data. The used comparison criteria to select the appropriate model were the coefficient of determination (R 2 ), the root mean square error (RMSE) and the reduced chi-square (? 2 ). According to the results, the GAB model for whole and pistachio kernel, and the Smith and Caurie models for husk of pistachio gave higher R 2 and lower RMSE and ? 2 values in compared to the other models. Secondly, the values of the water diffusion coefficient, the shrinkage, the colour and the rehydration ability of pistachio kernels during drying at the different temperatures were estimated. Effective water diffusivity values in different tempretures (50, 60, 70 and 80°C) ranged from 1.03 × 10 -10 to 3.73 × 10 -10 m 2 /s. Shrinkage and rehydration ability of food materials during air drying adversely affects the quality of the dried products. The experimental shrinkage data showed a linear behavior with moisture content, shrinkage increase with increase of drying time and decrease of moisture value. The experimental data didn't show the dominating effect of temperature on the shrinkage, the colour and the rehydration ability of pistachios during drying. Finally, a numerical model was developed to simulate the moisture transfer during of drying of a spherical pistachio kernel by finite difference method on MATLAB software. The predicted water loss content was validated by comparison with the experimental values (R 2 0.99). It can be concluded that this model describes well the mechanism of moisture diffusion during drying of the pistachio kernels. Key Words : Drying, Mass Transfer, Numerical Modeling, Pistachio, Sorption Isotherms.
از آنجاکه پسته به عنوان یک محصول استراتژیک جایگاه خاصی را در بین محصولات کشاورزی کشور دارا می باشد و با توجه به روند روبه رشد تولید پسته در کشور و محدودیت جذب آن در داخل کشور، هدایت بخش قابل توجهی از محصول تولیدی به سمت صادرات دارای اهمیت حیاتی می باشد. مطالعه سینتیک خشک کردن پسته و تعیین دیفوزیویته آن می تواند ما را در پیش بینی مواردی مانند زمان لازم برای خشک کردن تا سطح رطوبت مورد نظر و انتخاب دما و سرعت هوای مناسب برای تولید محصولی با کیفیت بالا کمک نماید. امروزه، مدل سازی به عنوان یک روش مؤثر برای شناخت و توصیف فرآیندها یا پدیده های مشاهده شده و پیش بینی آن ها تحت شرایط متفاوت فرضی به کار برده می شود. به این طریق، اثرات نامطلوب فرآیند با داشتن دانش مناسب از چگونگی کنترل سیستم می تواند بهتر مهار گردد. دقت پیش بینی مدل، رابطه مستقیمی با دقت پارامترهای مورد استفاده در مدل، همانند ایزوترم های جذب و دفع آب و ضریب اتشار موثر آب، دارد. ایزوترم های جذب و دفع آب در محاسبه سرعت انتقال جرم، پیش بینی مدت ماندگاری ماده غذایی، انتخاب شرایط نگهداری، مدل سازی فرایند خشک کردن و طراحی تجهیزات خشک کن مورد نیاز می باشند. در این مطالعه ایزوترم های جذب و دفع پسته کامل، مغز و پوسته ی پسته رقم اوحدی در چهار دمای 25، 40، 55 و 70 اندازه گیری شده و سپس مناسب ترین مدل از بین دوازده مدل تجربی بر مبنای بالاترین ضریب همبستگی و کوچکترین ریشه میانگین مربعات خطا مابین نتایج ایزوترم های جذب ودفع آب اندازه گیری شده و مقادیر پیش بینی شده با مدل های مذکور، انتخاب گردید. برای پسته کامل و مغز پسته مدل GAB و برای پوسته، مدل Smith یا مدل Caurie به عنوان مناسب ترین مدل پیشنهاد گردید. ضریب انتشار رطوبت مغز پسته از داه های آزمایشگاهی خشک کردن پسته، در دماهای 50، 60، 70 و 80 درجه سانتی گراد به دست آمد. مقادیر ضرایب نفوذ براورد شده در محدوده 10- 10×73/3 تا 10- 10×03/1 مترمربع بر ثانیه برای مقادیر مختلف دمای هوا قرار دارد. ضریب انتشار رطوبت مغز پسته با افزایش دما به طور معنی داری افزایش می یابد. تغییرات ضریب انتشار موثر رطوبت به عنوان تابعی از دمای هوای خشک کن با رابطه آرنیوس توصیف شد. همبستگی مناسبی بین مقادیرضریب انتشار آزمایشگاهی و پیش بینی شده با رابطه آرنیوس به عنوان تابعی از دمای هوا به دست آمد ( r 0/99). کیفیت محصولات خشک عمدتا با ظرفیت آبگیری سریع، چروکیدگی کم و رنگ مطلوب ارزیابی می شود. بررسی تغییرات درصد چروکیدگی طی خشک کردن لایه نازک پسته در دماهای مختلف هوا نشان داد که با افزایش زمان خشک کردن و کاهش رطوبت، چروکیدگی و میزان تغییرات رنگ مغز پسته نسبت به رنگ پسته خشک نشده، افزایش و جذب مجدد آب محصول کاهش می یابد. اثر دمای هوای خشک‌کن بر روی این فاکتورها معنی دار نبوده و آن ها فقط تابعی از میزان رطوبت محصول هستند. یک مدل مکانیسمی انتقال جرم برای توصیف انتقال رطوبت طی خشک کردن یک مغز پسته کروی شکل از مرکز به سطح و سپس از سطح پسته به هوای گرم و خشک عبوری از سطح مغز پسته، در شرایط همدما، با استفاده از حل عددی قانون دوم فیک بر مبنای روش کلمات کلیدی: پسته، همدمای دفع و جذب رطوبت، خشک کردن، مدل سازی مکانیسمی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی