Skip to main content
SUPERVISOR
Milad Fathi,Morteza Sadeghi,Seyed Ahmad Mireei
میلاد فتحی (استاد مشاور) مرتضی صادقی (استاد راهنما) سیداحمد میره ای (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad javad Eshghiyan
محمدجواد عشقیان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Assessing Multi-pass Drying of Long- and Short-grain Rough Rice Varieties by Fluidized Bed Method
Rice is one of the most important staple foods and two-third of the world’s peoples are dependent to it. Hence, reducing losses during milling process of rough rice is of great importance. Rice is usually harvested at moisture content of 25% to 35% (w.b.). In order to storage and prevent its deterioration the level of moisture content is decreased to 10% to 13% (w.b.). The most important index regarding rice milling quality is head rice yield. The main factors affecting this index are moisture gradients and finally internal cracks created during the drying process. In Iran, traditional and conventional drying methods of rough rice cause considerable losses due to non-uniformity in the process. One method to eliminate moisture gradients, and consequently reduce the losses during the drying process is intermittent drying method. In this method, after each drying pass the rough rice is located in an isolated place with specific temperature in order to balance the moisture content of different layers through preventing moisture exchange with the environment. This operation is known as tempering process. On the other hand, non-uniformity at various depths of rough rice during fixed bed drying method increases the milling losses. Because of passing the airflow through the rough rice kernels in fluidized bed drying method, the moisture content decreases uniformly in this method. This study was aimed to investigate the effect of rough rice drying in fluidized bed method with intermittent drying pattern on cracking of Hashemi (long-grain) and Koohsar (medium- grain) rough rice varieties. A laboratory vibrated fluidizes bed dryer located in a walk-in chamber equipped with a humidity control system was used to dry the samples. The drying experiments were carried out at environment relative humidity of 60% and minimum fluidization velocities of 2.4 and 2.6 m s -1 for Koohsar and Hashemi varieties in two replications. The intermittent experiments were conducted at temperatures of 60 and 80 °C, moisture reduction levels of 1.5%, 3% and 4.5%, and tempering durations of 0 (no tempering), 40, 80, 120, 160 and 200 min. By using the experimental results and moisture content analysis obtained by spherical geometry analytical model, the appropriate temperature and moisture reduction level for the drying stage, and the suitable duration for the tempering stage were determined. The numbers of internal cracks immediately and 48 h after each experiment were obtained, and then were analyzed by the stress cracking index (SCI). The results indicated that the model could acceptably predict the drying kinetics for intermittent fluidized bed drying including the kernel surface moisture content, the kernel average moisture content, and the appropriate duration for tempering process. It was also revealed that the tempering process was completed more rapidly at 80 °C. The appropriate tempering duration was obtained to be 120 min for two varieties. An increase in temperature from 60 to 80 °C had no significant effect on the SCI, however the drying duration decreased by 33.6 %. Therefore, based on both the drying duration and the SCI, the best moisture reduction level was determined to be 3% for each drying pass. Compared to the fixed bed mode (Ghasemi, 2013), under the fluidized bed method, the SCI decreased by 33.82% and 45.46% immediately after drying, and 48 h after drying, respectively. Keywords: intermittent drying, moisture gradients, spherical geometry model, stress cracking index, tempering
برنج پس از گندم بیشترین سطح زیر کشت اراضی جهان را به خود اختصاص داده است و یکی از مهمترین مواد غذایی بشر محصوب می‌شود، زیرا غذای غالب دو سوم از جمعیت جهان را تشکیل می‌دهد. کاهش ضایعات در فرآیند تبدیل شلتوک به برنج سفید از موارد مهم در افزایش تولید محسوب می‌شود. برنج معمولا در رطوبت 25 تا 35% برداشت می‌شود و برای دخیره‌سازی و جلوگیری از فساد رطوبت آن تا سطح 10 تا %13 کاهش می‌یابد. مهمترین فاکتور در مرغوبیت برنج شاخص عملکرد برنج سالم می‌باشد. از عواملی که بر روی این شاخص اثر می‌گذارد ایجاد گرادیان‌های رطوبتی و در نهایت ترک‌های درونی ایجاد شده طی فرآیند خشک کردن می‌باشد. سیستم‌های سنتی و قدیمی خشک کردن شلتوک در ایران ضایعات زیادی را به علت خشک شدن غیر یکنواخت، در فرآیند تولید برنج باعث می‌شوند. یکی از راه‌های از بین بردن گرادیان‌های رطوبتی و کاهش ضایعات در مرحله خشک شدن روش خشک کردن متناوب است. در این روش پس از هر مرحله از خشک کردن، شلتوک در محیطی بسته و دمای معین برای جلوگیری از تبادل رطوبت با محیطی و به تعادل رسیدن رطوبت لایه‌های مختلف دانه قرار داده می‌شود که اصطلاحا به این مرحله استراحت‌دهی (تمپرینگ) گفته می‌شود. از سوی دیگر، غیر یکنواختی خشک شدن برنج در عمق‌های مختلف بستر ثابت باعث افزایش ضایعات می‌شود. در روش خشک کردن بستر سیال به علت عبور جریان هوا از بین دانه‌های شلتوک کاهش رطوبت به طور یکنواخت صورت می‌گیرد. در این تحقیق اثر فرآیند خشک کردن شلتوک به روش بستر سیال و به صورت متناوب بر ترک خوردگی دانه شلتوک و زمان انجام فرآیند برای ارقام هاشمی (دانه بلند) و کوهسار (دانه متوسط) مطالعه شد. به منظور مطالعه سینتیک خشک شدن شلتوک از یک خشک‌کن با جریان هوای داغ به همراه محفظه سیال سازی ارتعاشی مجهز به سیستم کنترل دما در درون یک اتاق رطوبتی مجهز به سیستم کنترل رطوبت استفاده شد. آزمایش‌های خشک کردن در رطوبت نسبی هوای %60 و سرعت هوای حداقل سیال‌سازی m/s 4/2 برای رقم کوهسار و m/s 6/2 برای رقم هاشمی در دو تکرار انجام شدند. آزمایش‌ها در دماهای 60 و °C80 و سطوح کاهش رطوبت 5/1، 3 و %5/4 و زمان‌های استراحت‌دهی 0 (بدون استراحت‌دهی)، 40، 80، 120، 160 و min200 انجام شدند. با استفاده از نتایج آزمایشگاهی و آنالیز محتوای رطوبتی دانه حاصل از مدل هندسه کروی دما و سطح کاهش رطوبت مناسب برای مرحله خشک کردن و زمان برای مرحله استراحت‌دهی بدست آمد. همچنین تعداد ترک‌های درون دانه بلافاصله و پس از 48 ساعت از انجام آزمایش با استفاده از شاخص ترک تنشی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاکی از آن بود که مدل تحلیلی هندسه کروی به خوبی توانست سینتیک خشک شدن بستر سیال متناوب، محتوای رطوبتی سطح دانه، متوسط محتوای رطوبتی دانه و زمان مناسب فرآیند استراحت‌دهی را پیش‌بینی کند. نتایج همچنین نشان داد که فرآیند استراحت‌دهی در دمای °C80 سریعتر کامل می‌شود. زمان مناسب استراحت‌دهی min120 تعیین شد. افزایش دما از 60 به °C80 تاثیر معنی داری بر شاخص ترک تنشی نداشت ولی زمان مرحله خشک کردن %6/33 کاهش یافت. بنابراین، با توجه به زمان کل فرآیند خشک شدن و شاخص ترک تنشی بهترین سطح کاهش رطوبت 3 درصد انتخاب شد. شاخص ترک تنشی در حالت بستر سیال نسبت به بستر ثابت و بلافاصله پس از خشک کردن برابر با %82/33 و پس از گذشت 48 ساعت از زمان خشک کردن برابر با 46/45 درصد کاهش یافت. کلمات کلیدی: استراحت‌دهی، خشک کردن متناوب، شاخص ترک تنشی، گرادیا‌ن‌های رطوبتی، مدل هندسه کروی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی