مدل‏سازی و بهینه‏سازی عوامل موثر در خشک کردن بر خصوصیات کیفی تمشک سیاه Rabus fruticocus L.)) با روش سطح پاسخ

نویسندگان
1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی دانشگاه تهران
2 استاد گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی دانشگاه تهران
3 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد، گروه علوم و مهندسی صنایع غذایی دانشگاه گرگان
چکیده
چکیده در این پژوهش، خشک‎کردن تمشک در یک خشک‌کن ترکیبی بستر سیال تحت مایکروویو مورد مطالعه قرار گرفت. برای بررسی و پیش‏بینی خصوصیات کیفی این میوه از روش سطح پاسخ استفاده گردید. در این تحقیق تاثیر پنج متغیر توان مایکروویو (0، 300 و 600 وات)، دمای هوا (55، 70 و 85 درجه سلسیوس)، سرعت جریان هوا (15، 20 و 25 متر بر ثانیه)، زمان شروع مایکروویودهی (از لحظه‏ای که محتوای رطوبتی به میزان 334، 400 و466 درصد گرم آب بر گرم ماده خشک کاهش یافت) و مقدار ماده در محفظه بستر خشک‏کن (50، 100 و 150 گرم) بر روی ظرفیت جذب مجدد آب و میزان افت محتوای آنتوسیانین مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش‌ها بر اساس طرح کامپوزیت مرکزی با در نظر گرفتن سه سطح شامل نقاط مرکزی و محوری برای هر یک از فاکتورهای یاد شده، انجام شد. نتایج به‏دست آمده حاکی از این بود که تاثیرات خطی و درجه دو‌ هرپنج متغیر مستقل بر روی ظرفیت جذب مجدد آب و میزان افت ترکیبات آنتوسیانینی معنی‌دار بود. برای هر پاسخ با استفاده از آنالیز رگرسیون خطی چندگانه، مدل‌های چند جمله‌ای درجه دوم به دست آمد. آنالیز واریانس(ANOVA) به منظور ارزیابی صحت و دقت مدل‌های به‌دست‌آمده اجرا گردید. با توجه به نتایج بدست آمده، نقطه بهینه به دست آمده برای هر دو ویژگی مورد مطالعه عبارت است از: توان مایکروویو 600 وات، دما C°74، سرعت جریان هوا 3/22 متر بر ثانیه و مقدار ماده در 53 گرم، زمان شروع مایکروویو از لحضه‏ای که 466 درصد محتوای رطوبتی کاهش یافت. مدل ارائه شده برای پیش‌بینی مقادیر متغیرهای وابسته نتایج بسیار نزدیکی با یافته‌های تجربی بدست آمده داشت.
کلیدواژه‌ها

[1] Tulio Jr, Reese RN, Wyzgoski FJ, Rinaldi PL, Scheerens JC, Miller AR. Cyanidin 3-rutinoside and cyanidin 3-xylosylrutinoside as primary phenolic antioxidants in black raspberry. Journal of Agriculture and Food Chemistry 2008; 56: 1880–1888.
[2] Crandall PC, Daubeny HA, Raspberry management 1990; 157–213. In: G.J. Galletta and D.G. Himelrick (eds.), Small fruit crop management. Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ.
[3] Seeram NP, Adams LS, ZhangY, Lee RSD, Scheuller HS, Heber D. Blackberry, black raspberry, blueberry, cranberry, red raspberry, and strawberry extracts inhibit growth and stimulate apoptosis of human cancer cells in vitro. Journal of Agriculture and Food Chemistry 2006; 54: 9329– 9339.
[4] Pantelidis GE, Vasilakakis M, Manganaris GA, Diamantidis Gr. Antioxidant capacity, phenol, anthocyanin, and ascorbic acid contents in raspberries, blackberries, red currants, gooseberries and Cornelian cherries. Food Chemistry 2007; 102: 777–783.
[5] Suthanthangjai W, Kajda P, Zabetakis I. The effect of high hydrostatic pressure on the anthocyanins of raspberry (Rubus idaeus). Food Chemistry 2005; 90: 193–197.
[6] Bower C. Postharvest handling, storage, and treatment of fresh market berries. In Y. Zhao (Ed.), Berry fruit: Value-added products for health promotion (pp. 261–289). New York: CRC Press LLC 2007.
[7] Woodford JAT, Williamson B, Gordon SC. Raspberry beetle damage decreases   shelf-life of raspberries also infected with Botrytis cinerea. Acta Hortic 2002; 585: 423–426.
[8] Perkins-Veazie P, Collins JK, Clark JR. Shelf-life and quality of ‘Navaho’ and ‘Shawnee’ blackberry fruit stored under retail storage conditions. Journal of Food Quality 1999; 22: 535–544.
[9] Van der Hoef MA, van Sint Annaland M, Deen NG, Kuipers J AM. Numerical simulation of dense gas-solid fluidized beds: A multiscale modeling strategy. Annual Review of Fluid Mechanics 2008; 40: 47-70.
[10] Kunii D, Levenspiel O. Fluidization engineer Stoneham: Butterworth- Heinemann, U. S.A. 1991.
[11] Alibas I, Akbudak B, Akbudak N. Microwave drying charac-teristics of spinach. Journal of Food Engineering 2005; 78: 577–583.
[12] Piotrowski D, Lenart A, Wardzynski A. Influence of osmotic dehydration on microwave-convective drying of frozen strawberries. Journal of Food Engineering 2004; 65: 519–525.
[13] Schiffmann R. Microwave processes for the food industry. In: Datta, A., Anantheswaran, R. (Eds.), Handbook of Microwave Technology for Food Applications. Marcel Dekker, New York 2001; 299–352.
[14] Ruiz-Diaz G, Martinez-Monzo J, Fito P, Chiralt A. Modelling of dehydration–rehydration of orange slices in combined microwave/air drying. Innovative Food Science and Emerging Technologies 2003; 4: 203–209.
[15] Funebo T, Ohlsson T. Microwave-assisted air dehydration of apple and mushroom. Journal of Food Engineering 1998; 38: 353–367.
[16] Laguerre HC, Tauzin V, Grenier E. Hot air and microwave drying onions. A compartive study. Drying Technology, 1999; 17: 1471–1480.
[17] Krokida MK, Philippopoulos C. Rehydration of Dehydrated Foods. Drying Technology 2005; 23: 799–830.
[18] Krokida MK, Maroulis ZB. The effect of drying method on viscoelastic behaviour of dehydrated fruits and vegetables. International Journal of Food Science and Technology 2000; 35: 391–400.
[19] McMinn WAM, Magee TRA. Physical characteristics of dehydrated potatoes Part II. Journal of Food Engineering 1997; 33: 49–55.
[20. Lewicki PP. Effect of pre-drying treatment, drying and rehydration on plant tissue properties: A review. International Journal of Food Properties 1998; 1: 1–22.
[21] Reis FR, Lenzi MK, Muniz GIB, Nisgoski S, Masson ML. Vacuum Drying Kinetics of Yacon (Smallanthus sonchifolius) and the Effect of Process Conditions on Fractal Dimension and Rehydration Capacity. Drying Technology 2012; 30: 13–19.
[22] Stojanovic J, Silva J. Influence of osmotic concentration, continuous high frequency ultrasound and dehydration on antioxidants, colour and chemical properties of rabbiteye blueberries. Food chemistry 2007; 101: 898-906.
[23] Tibor F. Development of quantitative methods for individual anthocyanins in cranberry and cranberry products. Thesis for degree of Doctor, university of Massachusetts. 1967.
[24] Kargozari M, Moini S, Emam Djomeh Z. Prediction of some physical properties of osmodehydratied carrot cubes using response surface methodology. Journal of food processing and preservation 2010; 34: 1041-1063.
[25]Khraisheh MAM, Cooper TJR, Magee TRA. Shrinkage Characteristics of Potatoes Dehydrated under Combined Microwave and Convective Air Conditions. Drying Technology 1997; 15: 1003-1022.
[26] Lyons DW, Hatcher JD, Sundelrland JE. Drying of a Porous Medium with Internal Heat Generation, International Journal of Heat and Mass Transfer 1972; 15 p. 897.
[27] Pappas C, Tsami E, Marinos-Kouris D. The effect of process conditions on the drying kinetics and rehydration characteristics of some microwave vacuum dehydrated fruits. Drying Technology 1999; 17: 157-174.