بهینه‌سازی فرآیند تولید پودر هندوانه در یک خشک‌کن پاششی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان

2 گروه باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان

چکیده

چکیده
تولید پودر از برخی محصولات کشاورزی که سطح تولید گسترده­ای دارند، برای جلوگیری از اتلاف آنها در فصل برداشت و تبدیل مواد اولیه به مواد غذایی باارزش با ماندگاری طولانی حائز اهمیت است. هدف از انجام این پژوهش بهینه‌سازی فرآیند خشک‌کردن آب هندوانه در یک خشک‌کن پاششی تابشی با روش سطح پاسخ بود. آزمایش‌ها در سه سطح دمایی 60، 75 و C°90 و سه سطح غلظت ماده کمکی مالتودکسترین 5، 7 و (w/v) 10% به‌عنوان متغیرهای مستقل و مقادیر لیکوپن، تغییر رنگ، حلالیت، رطوبت و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی به‌عنوان متغیرهای وابسته انجام شد. ضریب تبیین مدل­های پیش­بینی متغیرهای مقدار لیکوپن، تغییر رنگ، حلالیت، رطوبت و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی بترتیب 70/98، 19/94، 27/96، 50/98 و 71/98 به دست آمد. با توجه به شرایط مطلوب در این پژوهش (کمترین تغییر رنگ و بیشترین مقدار لیکوپن، حلالیت و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی) در بهینه‌سازی خشک‌کن پاششی با روش سطح پاسخ، دمای بهینه محفظه خشک‌کن، غلظت ماده کمکی مالتودکسترین، مقدار لیکوپن، تغییر رنگ، حلالیت، رطوبت و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی به ترتیب C° 67/79، (w/v) 5%، 84/24 میلی‌گرم در 100 گرم، 86/37، 12/35%، 58/26% برمبنای وزن خشک و 05/25% پیشنهاد شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Optimization of watermelon powder production in a spray dryer

نویسندگان [English]

  • Z Heydari 1
  • R Amiri 1
  • M Esnaashari 2
  • MA Zolfi Gol 2
احمدی راد م، امام جمعه ز و اسدی ح، (1395). بهینه­سازی فرآیند خشک­کن پاششی آب زغال اخته با استفاده از روش سطح پاسخ، فصلنامه علوم و صنایع غذایی، (50) 13: 78-67.
عالمی الف، امام‌جمعه ز و میرزایی ح، 1391. اثر فشار و تغلیظ دما بر برخی خصوصیات کیفی آب هندوانه، فصلنامه علوم وصنایع غذایی، (34) 9: 44-37.
Abadio FDB, Domingues AM, Borges SV and Oliveira VM, 2004. Physical properties of powdered pineapple (Ananas comosus) juice effect of malt dextrin concentration and atomization speed. Journal of Food Engineering 64(3): 285-287.
Bazaria B and Kumar P, 2016. Optimization of spray drying parameters for beetroot juice powder using response surface methodology (RSM). Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, Available online at: http://dx.doi.org/10.1016/j.jssas.2016.09.007.
Bhandari BR, Senoussi A, Dumoulin ED and Lebert A, 1993. Spray drying of concentrated fruit juices. Drying Technology 11(5): 1081-1092.
Brand-williams W, Cuvelier E and Berest C, 1995. Use of free radical method to evaluate antioxidant activity. Journal lebensm-wissutechnol 28: 25-30.
Chen J, Zhou Y, Fang S, Meng Y, Kang X, Xu X, and Zuo X, 2013. Mathematical modeling of hot air drying kinectis of momordica charantia slicesand its color change. Advance Journal of Food Science and Technology 5(9): 1214-1219.
FAO. (2015). "Food and Agriculture Organisation of United Nation". Available at: http://faostat .fao. org/ site/567/ default. aspx#ancor. Assessed Dec 2014
Giurescu Bedreag CF, Trifan A, Adriana Bucur L, Arcus M, Tebrencu C, Miron A and Costache II, 2014. Chemical and antioxidant studies on Crataegus pentagyna leaves and flowers. Romanian Biotechnological Letters 19(6): 9859-9867.
Hansen O, 2001. Method of spray drying.U S patent, 6: 253–463.
Hsu C, Chen W, Weng Y and Tseng C, 2003. Chemical composition, physical    properties, and antioxidant activities of yam flours as affected by different drying methods. Food Chemistry83: 85-92.
Kha TC, Nguyen MH, and Roach PD, 2010. Effects of spray drying conditions on the physicochemical and antioxidant properties of the Gac (Momordica cochinchinensis) fruit aril powder. Journal of Food Engineering 98(3): 385-392.
Khuenpet K, Charoenjarasrerk N, Jaijit S, Arayapoonpong S and Jittanit W, 2016. Investigation of suitable spray drying conditions for sugarcane juice powder production with an energy consumption study. Agriculture and Natural Resources 50: 139-145.
Krishnaiah D, Nithyanandam R and Sarbatly R, 2014. A Critical review on the spray drying of fruit extract: Effect of additives on physicochemical properties. Food Science and Nutrition 54: 449-473.
Masters K, 1991. Spray drying handbook. 5th ed, John Wiley and sons, London, New York.
Mishra P, Mishra S and Mahanta CL, 2014. Effect of maltodextrin concentration and inlet temperature during spray drying on physicochemical and antioxidant properties of amla (Emblica officinalis) juice powder. Food and Bioproducts Processing 92(3): 252-258.
Oberoi DPS and Sogi DS, 2015. Effect of drying methods and maltodextrin concentration on pigment content of watermelon juice powder. Journal of Food Engineering 165: 172-178.
Olson JA and Krinsky NI, 1995. Introduction: The colorful, fascinating world of the carotenoids: important physiologic modulators. The FASEB Journal 9(15): 1547-1550.
Quek SY, Chok NK and Swedlund P, 2007. The physicochemical properties of spray-dried watermelon powder". Chemical Engineering Process 46(5): 386-392.
Rudy S, Dziki D, Krzykowski A, Gawlik-Dziki U, Polak R, Rozyto R and Kulig R, 2015. Influence of pre-treatments and freeze-drying temperature on the process kinetics and selected physico-chemical propertis caranberries (Vaccinium macrocarpon Ait.). LWT - Food Science and Technology 63(1): 497-503.
Shabde VS and Hoo KA, 2007. Optimum controller design for a spray drying process. Control Engineering 16: 541-552.
Sorouraddin MH, Saadati M and Mirabi F, 2015. Simultaneous determination of some common food dyes in commercial products by digital image analysis. Journal of Food and Drug Analysis 23(3): 447-452.
Šumić Z, Vakula A, Tepić A, Čakarević J, Vitas J and Pavlić B, 2016. Modeling and optimization of red currants vacuum drying process by response surface methodology (RSM). Food Chemistry 203: 465-475.
Tonon RV, Brabet C and Hubinger MD, 2008. Influence of process conditions on the physicochemical properties of acai (Euterpe oleraceae Mart.) powder produced by spray drying. Journal of Food Engineering 88: 411–418.
Wani SM, Jan N, Wani TA, Ahmad A, Masoodi FA and Gani A, 2015. Optimization of antioxidant activity and total polyphenols of dried apricot fruit extracts (Prunus armeniaca L.) using response surface methodology. Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, Available at: http://dx.doi.org/10.1016/j.jssas.2015.03.006.
Yousefi S, Emam-Djomeh Z and Mousavi S, 2011. Effect of carrier type and spray drying on the physicochemical properties of powdered and reconstituted pomegranate juice (Punica Granatum L.). Journal of Food Science and Technology 48(6): 677-684.