دانلود پایان نامه کارشناسی ارشد رشته کشاورزی: بهینه سازی فرآیند خشک کردن جعفری و نعناع

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته کشاورزی گرایش علوم و صنایع غذایی

با عنوان :  بهینه سازی فرآیند خشک کردن جعفری و نعناع

در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

و در صورت نیاز به متن کامل آن می توانید از لینک پرداخت و دانلود آنی برای خرید این پایان نامه اقدام نمائید.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد دامغان

دانشکده کشاورزی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.Sc) در رشته مهندسی کشاورزی

گرایش علوم و صنایع غذایی

عنوان

بهینه سازی فرآیند خشک کردن جعفری و نعناع با استفاده از روش ترکیبی هوای داغ و مایکروویو

استاد راهنما

آقای دکتر مهدی کاشانی نژاد

استادان مشاور

خانم دکتر مرضیه بلندی

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

در این پژوهش خشک کردن جعفری و نعناع با استفاده از سه روش خشک کردن با هوای داغ (50، 60 و 70 درجه سانتی‌گراد)، مایکروویو (90، 180، 360، 600 و 900 وات) و روش ترکیبی هوای داغ-مایکروویو (60 درجه سانتی‌گراد و 360 وات) انجام شد. انتخاب سطوح بهینه برای خشک کردن در روش ترکیبی، با بررسی آزمایشات کیفی نمونه‌های خشک شده صورت گرفت. داده‌های حاصل از خشک کردن جعفری و نعناع با روش هوای داغ و مایکروویو با 8 مدل پیج، نیوتن، هندرسون و پابیس، لگاریتمی، میدیلی، دو جمله‌ای نمایی، ورما و همکاران و وانگ و سینگ برازش شدند. نتایج نشان داد مدل پیج و دو‌جمله‌ای نمایی بهترین توصیف برای رفتار خشک کردن جعفری و نعناع را دارا می‌باشند. همچنین بررسی فرآیند خشک کردن ترکیبی و آزمایشات کیفی محصول نهایی حاصل از آن نشان داد استفاده از انرژی مایکروویو به عنوان فرآیند خشک کردن نهایی می‌تواند جنبه‌های مهم و مطلوب مختلفی را به همراه داشته باشد و این روش می‌تواند تا مقدار قابل توجهی باعث بهبود پارامترهای کیفی مثل رنگ، جذب مجدد آب و از جمله مقدار ویتامین ث و همینطور کاهش زمان خشک شدن جعفری و نعناع شود. طولانی‌ترین زمان فرایند خشک شدن جعفری و نعناع در خشک کردن با هوای داغ و در دمای 50 درجه سانتی‌گراد بود که 420 دقیقه برای هر دو محصول به طول انجامید. این زمان در فرایند خشک کردن ترکیبی به ترتیب باعث کاهش 43/66% و 58/68% در زمان خشک شدن جعفری و نعناع نسبت به خشک کردن با هوای داغ 50 درجه سانتی‌گراد گردید.

کلید واژه ها: بهینه سازی، جعفری، خشک کردن ترکیبی، خشک کردن با مایکروویو، خشک کردن با هوای داغ، مدل سازی، نعناع.

 1-1. کلیات

خشک کردن میوه‌ها و سبزیجات یکی از قدیمی‌ترین و در عین حال گسترده‌ترین روش‌های شناخته شده جهت نگهداری غذا و از مهم‌ترین فرآیندها برای حفظ کیفیت مواد غذایی است. هدف عمده در خشک کردن محصولات کشاورزی، کاهش رطوبت تا حدی است که در طولانی مدت قابل نگهداری باشند که با کاهش فعالیت‌های میکروبی و آنزیمی و تقلیل سرعت فعل و انفعالات شیمیایی، زمان ماندگاری محصول را افزایش و با کاهش قابل توجه در وزن و حجم آنها، هزینه‌های بسته بندی، ذخیره سازی و حمل و نقل آن را سهولت می‌بخشد (آکپینار و همکاران، 2006).

تاریخچه تولید فراورده‌های خشک در ایران به دوران بسیار قدیم باز می‌گردد. با گذشت سالیان طولانی در بخش فرآوری این محصولات، تغیرات عمده‌ای پدیدار نشده و هنوز هم به طور غالب در ایران از روش‌های سنتی (آفتابی) استفاده می‌گردد که این روش‌ها دارای نارسایی‌هایی است مانند قرار گرفتن محصولات در محیطی که روی پارامترهای آن کنترلی وجود ندارد. فرآیند خشک کردن در شرایط کنترل شده (سیستم صنعتی) روند رو به رشدی را نشان می‌دهد که ریشه در انتظارات مصرف کنندگان دارد. در این روش فرآیند خشک کردن محصولات در فضایی با شرایط کنترل شده و بدون وابستگی به شرایط جوی انجام می‌پذیرد. پارامترهاي مؤثر بر شاخص‌هاي کیفی محصول (مانند درجه حرارت، سرعت جابه جایی هوا و رطوبت نسبی) تحت کنترل، فرآیند را پشت سرمی‌گذارد. در بازار عرضه و فروش فرآورده‌هاي خشک در سطح جهانی، هنگامی کشور ما می‌تواند حضور داشته باشد و با دیگر کشورهاي تولید کننده به رقابت بپردازد که قادر باشد با به کارگیري روش‌هاي نوین و طبق استاندارد‌هاي قابل قبول محصولات خود را تولید و عرضه نماید (زیرجانی و توکلی پور، 1389).

انجام صحیح عملیات خشک کردن به علت امکان بروز تغییرات نامطلوب در ماده غذایی اهمیت زیادی دارد. برای کاهش آب مواد غذایی زمان طولانی و دمایی نسبتا بالا مورد نیاز است که همین زمان طولانی موجب بروز برخی تغییرات نامطلوب می‌شود که از جمله می توان به تغییرات رنگ، طعم، عطر، کاهش مواد مغذی، افزایش وزن مخصوص (به علت چروکیدگی شدید) و کاهش ظرفیت آبگیری مجدد محصول خشک شده اشاره کرد (امام جمعه و عسکری، 1383).

1-2. معایب خشک کن‌های معمول امروزی

در خشک کن‌هاي معمول صنعتی با هواي گرم به خاطر اینکه هدایت حرارتی پایین است و انتقال حرارت به قسمت‌هاي داخلی ماده غذایی محدود می‌باشد، راندمان انرژي پایین می‌آید و مدت زمان طولانی‌تري براي خشک کردن لازم است. با توجه به اين موارد، امروزه روش‌هاي ديگري براي خشك كردن مواد غذايي مورد توجه قرار گرفته‌اند، یکی از آنها مانند خشك كردن با مایکروویو است (زیرجانی و توکلی پور، 1389).

1-3. خشک کردن با مایکروویو

يکی از روش‌هايي كه طي دهه اخير توجه زيادي به آن مبذول شده، خشك كردن با استفاده از اشعه مايكروويو است. پرتوهاي مايكروويو از دسته پرتوهاي الكترومغناطيسي با طول موج بلند و فركانس (٢٤٥٠ مگاهرتز) مي‌باشند. در هنگام عبور اين امواج از بافت ماده غذايي، مولكول‌هاي قطبي نظير آب و نمك‌ها به ارتعاش در‌آمده و همين ارتعاش موجب تبديل انرژي مايكروويو به حرارت مي‌شود. قابل توجه اينكه بر خلاف روش‌هاي ديگر خشك كردن كه در آنها گرما بايد از سطح به عمق نفوذ كند، در این روش گرما در خود ماده غذایی به وجود می‌آید. مثال‌هاي متعددي از کاربردهاي خشک کردن مایکروویو وجود دارد که مایکروویو مزیت‌هاي قابل توجهی را فراهم کرده است. کاربرد مایکروویو در خشک کردن گستره وسیعی از صنایع از جمله صنایع غذایی را دربر می‌گیرد. در هر مورد، سیستم‌هاي خشک کردن مایکروویو، زمان خشک کردن را به طور قابل توجهی کاهش داده‌اند بدون اینکه اثر منفی بر کیفیت محصول بگذارند. در خشک کردن با مایکروویو، گرما، حاصل از تبدیل انرژي مایکروویو به انرژي حرارتی در درون مواد مرطوب است و دماي مطلوب را براي خشک کردن سریع مواد فراهم می‌کند. گرمایش حجمی ناشی از نفوذ مایکروویو و کاهش هزینه هاي فرآیند، مایکروویو را به منبع جذاب انرژي حرارتی تبدیل کرده است. زمان‌هاي کوتاهتر فرآوري، به میزان قابل توجهی هزینه‌هاي تولید برخی از محصولات را کاهش می‌دهد (ده بوره و اسمعیلی، 1389). همچنین به خاطر تمرکز انرژي، سیستم مایکروویو فقط 20 تا 35 درصد نسبت به سایر روش هاي خشک کردن نیاز به فضا دارد و چون نتایج تحقیقات نشان داده که کاربرد نادرست مایکروویو باعث تولید محصولات با کیفیت بد شده پیشنهاد شده که انرژي مایکروویو باید در مرحله محتواي رطوبتی پایین، در انتهاي عمل خشک کردن استفاده شود (آلیباس، 2007). در اين روش گرما در خود بافت ماده غذايي توليد شده و از آسيب ديدن و سوختن قسمتهاي سطحي ماده غذايي جلوگیري مي شود. با توجه به هزينه‌های بالای خشک کردن با استفاده از انرژی مايکروويو و همچنین برخی دیگر از معایب آن تركيب خشك كن هوای داغ و مايكروويو بسيار مورد توجه قرار گرفته است. هدف از ترکيب روش‌ها در تمامی موارد، استفاده از مزايای هرکدام از روش‌های مذکور بوده است. در اين رابطه استفاده از انرژی مايکروويو بسته به چگونگی و زمان استفاده از آن می‌تواند نتايجی متفاوت و بعضا متضاد داشته باشد. اثرات اين انرژی بر رنگ محصول و نيز ميزان تخلخل آن از اين قبيل موارد هستند (امام جمعه و عسکری، 1383).

. روش‌های ترکیبی خشک کردن

گرایش‌های جدید در توسعه و بهبود فرآیندها و محصولات غذایی در زمینه خشک کردن، منجر به ایجاد روش‌های ترکیبی از فناوری‌های متعارف و غیر متعارف مختلف خشک کردن شده است. یکی از اهداف تمامی این فرآیندها به حداقل رساندن زمان عمل خشک کردن است به طوری که تغییر در مقدار رطوبت، همراه با عدم آسیب رسیدن به محصول نهایی و فرآیندی کارآمد و مقرون به صرفه نیز باشد. سبزیجات و گیاهان دارویی و معطر حاوی سطح بالایی از رطوبت و محیطی مناسب برای نفوذ میکرو‌ارگانیسم‌ها هستند. بنابراین، خشک کردن فوری‌ترین عملیات بعد از برداشت، برای جلوگیری از زیان‌های وارده است (ازکان و همکاران، 2007).

1-5. ضرورت انجام تحقیق

سبزیجات نیز همانند اغلب محصولات کشاورزی فساد پذیر است و میزان ضایعات آن‌ها نیز زیاد است. بنابراین بایستی یا سریعا مصرف شوند و یا اینکه برای مصارف بعدی تحت شرایط کنترل شده و نگه‌داری گردند. جعفری و نعناع نیز به دلیل دارا بودن ترکیبات مهم و مفید فراوان از جمله سبزی‌های شاخص و پرکاربرد به حساب می آیند. خشک کردن یکی از روش‌های مطلوب نگه‌داری است. در کشورهای در حال توسعه، یکی از اهداف خشک کردن سبزیجات از جمله جعفری و نعناع، کاهش ضایعات پس از برداشت است. در حالی که در کشورهای توسعه یافته، این محصول به عنوان یک نیاز غذایی روزانه، مورد توجه است. در سال‌های اخیر جعفری و نعنای خشک شده از حاشیه سبد غذایی به بخش اصلی تولید و عمومی صنعت غذا راه یافته است. همچنین اخیرا استفاده از روش‌های ترکیبی خشک کردن نیز جهت بهینه‌ سازی کیفیت محصول نهایی به همراه کاهش زمان فرآیند، اهمیت بیشتری یافته است. انجام این تحقیق با توجه به اینکه تا کنون هیچ مطالعه‌ای بر فرایندهای مختلف خشک کردن جعفری و نعناع در ایران انجام نشده است امری ضروری به نظر می‌رسد.

1-6. اهداف و فرضیات

1-6-1. اهداف

  • بهینه کردن شرایط خشک کردن جعفری و نعناع با استفاده از هوای داغ و مایکروویو.
  • بررسی اثر روش خشک کردن بر کیفیت جعفری و نعناع خشک شده.
  • بررسی سینتیک خشک کردن جعفری و نعناع.
  • انتخاب بهترین مدل توصیف کننده فرآیند خشک کردن جعفری و نعناع.

1-6-2. فرضیات

  • دماهای مختلف خشک کردن بر خصوصیات کیفی و ظاهری جعفری و نعناع تاثیر گذار است.
  • نوع خشک کن مورد استفاده بر خصوصیات کیفی و ظاهری جعفری و نعناع تاثیر گذار است.
  • خشک کردن ترکیبی با هوای داغ و مایکروویو باعث بهبود خصوصیات کیفی و ظاهری جعفری و نعناع می‌شود.

تعداد صفحه :80

14700 تومان

پشتیبانی سایت :              serderehi@gmail.com