بررسی پارامترهای ترمودینامیکی و میزان اسانس در فرایند خشک‌شدن رزماری با استفاده از پیش‌تیمار مایکروویو پالسی

نویسندگان

دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

چکیده

امروزه استفاده از عملیات پیش‌تیمار برای کاهش زمان، انرژی و هزینه‌های خشک‌کردن محصولات کشاورزی و مواد غذایی موردتوجه قرار گرفته است. در پژوهش حاضر، گیاه دارویی رزماری با استفاده از پیش‌تیمار مایکروویو در سه تیمار (90 وات به‌مدت 5 دقیقه، 180 وات به‌مدت 5/2 دقیقه و 360 وات به‌مدت 5/1 دقیقه) و تیمار شاهد (بدون عملیات پیش‌تیمار) در یک خشک‌کن جریان هوای گرم در دماهای 40، 50 و 60 درجۀ سانتی‌گراد خشک و پارامترهای انرژی و ترمودینامیکی آن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که کمترین میزان انرژی و گرمای مخصوص موردنیاز در دمای 60 درجۀ سانتی‌گراد و پیش‌تیمار 360 وات و بالاترین میزان این دو پارامتر در دمای 50 درجۀ سانتی‌گراد و در تیمار شاهد بود. همچنین بالاترین میزان بازده حرارتی و بازده همرفتی به‌ترتیب 32/64 کیلوگرم بر کیلوژول، 32/33 درصد در دمای 60 درجۀ سانتی‌گراد و اعمال پیش‌تیمار 360 وات و پایین‌ترین میزان بازده حرارتی و بازده همرفتی به‌ترتیب 15/5 کیلوگرم بر کیلوژول، 54/11 درصد در دمای 40 درجۀ سانتی‌گراد و اعمال بدون پیش‌تیمار (تیمار شاهد) اتفاق افتاد. تغییرات روند بازده انرژی و خشک‌کردن به‌دلیل اعمال پیش‌تیمار مایکروویو روند نامنظمی داشت، اما می‌توان نتیجه گرفت که اعمال پیش‌تیمار سبب کاهش شدید گرما و انرژی کل مصرفی می‌گردد. همچنین بیشترین میزان اسانس تولیدی در دمای 40 درجۀ سانتی‌گراد و استفاده از پیش‌تیمار مایکروویو با توان 360 وات به‌مدت 5/1 دقیقه به میزان 77/0 درصد و کمترین میزان اسانس تولیدی در دمای 60 درجۀ سانتی‌گراد و بدون استفاده از پیش‌تیمار به میزان 21/0 درصد به‌دست آمد.

کلیدواژه‌ها


[1] Ahmadi Chenarbon, H., Minaei, S., Bassiri, A.R., Almassi, M., Arabhosseini, A., "Effective Parameters on Drying of Hypericum perforatum L. leaves", Journal of Medicinal Plants Research, Vol. 18, pp. 4530-4536, 2011. [2] امیدبیگی، رضا، «تولید و فرآوری گیاهان دارویی»، انتشارات آستان قدس رضوی. مشهد، ایران، 1384. [3] Sharma, V.K., Colangelo, A., Spagna, G., "Experimental Investigation of Different Solar Dryers Suitable for Fruit and Vegetable Drying", Renewable Energy, Vol. 6, No. 4, pp. 413-24, 1995. [4] زیرجانی، لیلا، توکلیپور، حمید، «مطالعه امکان تولید برگه موز توسط روش خشک کردن ترکیبی هوای داغ و مایکروویو». نشریه پژوهش‌های علوم و صنایع غذایی ایران، جلد: 6، شماره: 1، صفحه 58-67، 1389. [5] Awad, T.S., Moharram, H.A., Shaltout, O.E., Asker, D., Youssef, M.M., "Applications of Ultrasound in Analysis, Processing and Quality Control of Food: A Review", Food Research International, Vol. 48, No. 2, pp.410-427, 2012. [6] Rawson, A., Tiwari, B.K., Tuohy, M.G., O’Donnell, C.P., Brunton, N., "Effect of Ultrasound and Blanching Pretreatments on Polyacetylene and Carotenoid Content of Hot Air and Freeze Dried Carrot Discs", Ultrasonics Sonochemistry, Vol. 18, No. 5, pp. 1172–1179, 2011. [7] Motevali, A., Minaei, S., Khoshtagaza, M.H., "Evaluation of Energy Consumption in Different Drying Methods", Energy Conversion and Management, Vol. 52, pp.1192-1199, 2011. [8] Motevali, A., Minaei, S., Khoshtaghaza, M.H., Amirnejat, H., "Comparison of Energy Consumption and Specific Energy Requirements of Different Methods for Drying Mushroom Slices", Energy, Vol. 36, pp. 6433-6441, 2011. [9] Motevali, A., Minaei, S., Banakar, A., Ghobadian, B., Khoshtaghaza, M.H., "Comparison of Energy Parameters in Various Dryers", Energy Conversion and Management, Vol. 87, pp. 711-725, 2014. [10] Wang, J., Xiong, Y.S., Yu, Y., "Microwave Drying Characteristics of Potato and the Effect of Different Microwave Powers on the Dried Quality of Potato", European Food Research and Technology, Vol. 219, No. 5, pp. 500-506, 2004. [11] Li, H., Chen, B., Nie, N., Yao, S., "Solvent Effects on Focused Microwave Assisted Extraction of Polyphenolic Acids from Eucommia Ulmodies", Phytochemical Analysis, Vol. 15, pp. 306-312, 2004. [12] Duvernay, W.H., Assad, J.M., Sabliov, C.M., Lima, M., Xu, Z., "Microwave Extraction of Antioxidant Components from Rice Bran", Pharmaceutical Engineering, Vol. 25, pp. 1-5, 2005. [13] Chemat, S., Ait-Amar, H., Lagha, A., Esveld, D.C., "Microwave-assisted Extraction Kinetics of Terpenes from Caraway Seeds", Chemical Engineering and Processing, Vol. 44, pp.1320-1326, 2005. [14] Gabriel, C., Gabriel, S., Grant, E.H., Halstead, B.S.J., Mingos, D.M.P., "Dielectric Parameters Relevant to Microwave Dielectric Heating", Chemical Society Reviews, Vol. 27, pp. 213-223, 1998. [15] Vieira, M.G.A., Estrella, L., Rocha, S.C.S., "Energy Efficiency and Drying Kinetics of Recycled Paper Pulp", Drying Technology, Vol. 25, pp.1639-48, 2007. [16] متولی، علی، مینایی، سعید، خوش‌تقاضا، محمدهادی، عزیزی، محمد حسین، «تأثیر پیش‌تیمار مایکروویو بر زمان خشک‌شدن دانه‌های انار و ضرایب مدل شبیه‌سازی». فصلنامه علوم و صنایع غذایی، جلد 10، شماره 38، صفحه 126-113، 1392. [17] اکبریان میمند، محمدجواد، فرجی کفشگری، سمانه، محمودی، احسان، وطن‌خواه، مهدی، «تأثیر استفاده از پیش‌تیمار مایکروویو در خشک کردن ریشۀ جوز هندی بر خاصیت ضدمیکروبی آن در مقابله با باکتری‌های بیماری‌زا و کپک‌های عامل فساد». مجله میکروب‌شناسی پزشکی ایران، جلد 9، شماره 2، صفحه 47-55، 1394. [18] Kratchanova, M., Pavlova, E., Panchev, I., "The Effect of Microwave Heating of Fresh Orange Peels on the Fruit Tissue and Quality of Extracted Pectin", Carbohydrate Polymers, Vol. 56, pp. 181–185, 2004. [19] Bensebia, O., Allia, K., "Drying and Extraction Kinetics of Rosemary Leaves: Experiments and Modeling", Journal of Essential Oil Bearing Plants, Vol. 18, No.1, pp. 99-111, 2015. [20]عبادی، محمدتقی، رحمتی، مصطفی، عزیزی، مجید، حس‌ زاده خیاط، محمد، دادخواه، علیرضا، «بررسی تأثیر روش‌های مختلف خشک‌کردن بر زمان خشک‌کردن، درصد و اجزای اسانس ریحان (Ocimum basilicum »L.) . فصلنامۀ علمی‌پژوهشی تحقیقات گیاهان دارویی و معطر ایران، جلد 29، شماره 2، صفحه 425-437، 1392. [21] تازیکه، الهام، مهدوی میقان، جواد، «مطالعه اثر روش‌های مختلف انجماد و خشک‌کردن بر کمیت و کیفیت مواد مؤثره اسانس و تعیین مقدار اسیدکافئیک در عصارۀ گیاه داروییRosmarinus officinalis L ».اکوفیتو شیمی گیاهان دارویی، جلد 4، شماره 1، صفحه 69-82، 1395. [22] Ozkan, A., Akbudak, B., Akbudak, N., "Microwave Drying Characteristics of Spinach", Journal of Food Engineering, Vol. 78, pp. 577-583, 2007. [23] Aghbashlo, M., Kianmehr, M.H., Samimi-Akhijahani, H., "Influence of Drying Conditions on the Effective Moisture Diffusivity, Energy of Activation and Energy Consumption During the Thin-layer Drying of Berberis Fruit (Berberidaceae)", Energy Conversion and Management, Vol. 49, pp. 2865-2871, 2008. [24] Aghbashlo, M., Mobli, H., Rafiee, S., Madadlou, A., "Energy and Exergy Analyses of the Spray Drying Process of Fish oil Microencapsulation", Biosystem Engineering, Vol. 111, pp.229-41, 2012. [25] Venskutonis, P.R., "Effect of Drying on the Volatile Constituents of Thyme (Thymus Vulgaris) and Sage (Salvia Officinalis)", Food chemistry, Vol. 52, pp.219-277, 1997.