به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

فهرست مطالب رضا امیری چایجان

  • مرجان عبدالله زاده دلزی، رضا امیری چایجان*
    تولید پودر از پالپ میوه ها روش مناسبی برای جلوگیری از ضایع شدن خواص مفید موجود در گوشت باقیمانده از پوست، آب و هسته ی میوه ها است. خواص فیزیکو شیمیایی پودر نقش مهمی در زمان نگه داری، مشتری پسندی و طعم و مزه ی آن دارد. این فرآیند با استفاده از خشک کن خلاییبه روش کنترل آتمسفر انجام شد و از نظر مدت زمان خشک شدن و شاخص قهوه ای شدن بررسی شد. خشک کن در مقیاسآزمایشگاهی برای پنج سطح دمایی45، 55، 65، 75 و 85 درجه سلسیوس و در پنج سطح فشار خلاء 40، 50، 60، 70 و 80 کیلوپاسکال برای ضخامت 5/6 میلی متر تنظیم شد.تجزیه و تحلیل آماری داده های به دست آمده و بهینه سازی فرآیند خشک کردن خلایی با استفاده از روش سطح پاسخ انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش دمای محفظه یخشک کن از 45 تا 85 درجه سلسیوس،زمان خشک شدن 3/78 درصد کاهش یافت.کمترین میزان شاخص قهوه ای شدنتحت شرایط دمای محفظه ی خشک کن 45 درجه سلسیوس و فشار خلاء60 کیلو پاسکال برای خشک کن خلایی به روش کنترل آتمسفربرابر با 26/100 به دست آمد. نقطه بهینه ی پودر تولیدشده از ورقه های خشک شده ی پالپ سیب توسط سیستم خلایی به روش کنترل آتمسفر در دمای محفظه خشک کن 1/75 درجه سلسیوس و فشار خلاء 96/63 کیلوپاسکال پیشنهاد شد. تحت این شرایط مقدار بهینه ی متغیرهای پاسخ شامل زمان خشک شدن و قهوه ای شدن به ترتیب برابر 205 دقیقه و 02/136 به دست آمدند.
    کلید واژگان: پالپ سیب, خشک کن خلائی, روش سطح پاسخ, کنترل آتمسفر}
    Marjan Abdollahzadeh Delazi
    Producing powder from fruit pulp is a good way to prevent the loss of useful properties in the remaining meat from the skin, juice and core of fruits. The physicochemical properties of the powder play an important role in its storage time, customer friendliness and taste.This process was carried out using a vacuum dryer using the atmosphere control method and was checked in terms of drying time and browning index. The dryer is set on a laboratory scale for five temperature levels of 45, 55, 65, 75 and 85 °C and five vacuum pressure levels of 40, 50, 60, 70 and 80 kPa for a thickness of 6.5 mm.The statistical analysis of the obtained data and the optimization of the vacuum drying process were performed using the response surface method. The results showed that by increasing the temperature of the drying chamber, the drying rate of apple pulp sheets increased and the drying time decreased by 78.3%. The temperature values of the drying chamber were significant to the color indices of apple pulp powder. The lowest amount of browning index under the conditions of the temperature of the dryer chamber of 45 degrees Celsius and the vacuum pressure of 60 kPa for the vacuum dryer using the atmosphere control method was 100.26. The optimum point of the powder produced from the dried apple pulp sheets was proposed by the vacuum system using the atmosphere control method at the temperature of the drying chamber at 74.83 °Cand the vacuum pressure at 55.9 kPa. Under these conditions, the optimal value of the response variables, including drying time and browning time, were obtained in equal order.
    Keywords: Apple pulp, Control atmosphere, response surface methodology, Vacuum drier}
  • بهداد شدیدی*، رضا امیری چایجان
    خشک ‎کردن مواد غذایی می تواند ماندگاری آن را افزایش داده و موجب کاهش هزینه حمل و نقل و نگهداری آن شود. قانون دوم فیک معمولا برای ارزیابی فرآیندهای انتقال جرم در فرآیند خشک کردن به روش استاندارد مورداستفاده قرار می گیرد و براساس بسیاری از فرضیات است. درک معنای انتقال جرم در محصولات می تواند روند خشک شدن و کیفیت محصول را بهبود بخشد. دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) با استفاده از ریاضیات قدرتمند رایانه ای و کاربردی به منظور پیش بینی انتقال جرم در فرآیندهای صنعتی، شرایط جریان سیال را مدل می کند. هدف از این تحقیق بررسی عددی رفتار خشک شدن مغز پسته با استفاده از روش CFD و ارزیابی نتایج عددی در شرایط بستر سیال، نیمه سیال و بستر ثابت و همچنین دمای هوا 45 ، 60 ، 75 و 90 درجه سانتی گراد بود. در حین خشک کردن با استفاده از دینامیک سیال محاسباتی و کد CFD Fluent، جریان های خارجی و زمینه‎های دما در اطراف جسم استوانه ای (10 ×5/7 میلی متر) در تجزیه و تحلیل عددی پیش بینی می شود. برای آزمایشات خشک کردن از خشک کن بستر سیال آزمایشگاهی استفاده شد. قسمت های اصلی خشک کن فن شعاعی جلو، محفظه خشک کن، بخاری برقی، اینورتر و کنترل کننده دما است. اتصالات خشک کن سنسورهای دمای ورودی و خروجی، بادسنج و کامپیوتر هستند. بخش عددی انجام و با داده های تجربی کنار هم قرار گرفت. نتیجه حل عددی در دمای 60 درجه سانتی گراد، 75 درجه سانتی گراد و 90 درجه سانتی گراد به جز در دمای هوا 45 درجه سانتی گراد، بسیار نزدیک به نتایج تجربی بود. میانگین خطای مطلق در بستر ثابت، در دمای 60، 75 و 90 درجه سانتی گراد به ترتیب 2123/0، 1257/0 و 0337/0 بود که کمتر از دمای 45 درجه سانتی گراد و مقادیر R2 برای این دماها به ترتیب 9903/0، 9705/0 و 9807/0 بود. با کاهش دما، مقادیر  و χ2 در تمام شرایط بستر افزایش می یابد. مقادیر متوسط R2 برای تمام شرایط بستر اعمال شده 9850/0 محاسبه شد. این مقدار نشان داد که توافق زیاد بین نتایج تجربی و راه حل های عددی وجود دارد.
    کلید واژگان: خشک کن بستر سیال, خشک کن بستر نیمه سیال, خشک کن بستر ثابت, نتایج تجربی, مدل سازی, حل عددی}
    Behdad Shadidi *, Reza Amiri Chayjan
    The drying of food can extend the shelf life of food, reduce transportation and storage costs. Fick's second law is commonly used to evaluate the mass data in the drying process in a standard way and is based on many assumptions. Understanding the meaning of mass transfer in products can improve the drying process and product quality. Computational fluid dynamics (cfd) models fluid flow situations utilizing powerful computer and applied mathematics in order to predict mass transfer in industrial processes. The aim of this research was numerical study of the drying behavior of pistachio nut using CFD method and evaluating the numerical results in the bed condition of fluid, semi fluid and fix bed as well as air temperatures of 90, 75, 60 and 45°C. During drying using computational fluid dynamic and the Fluent CFD code, the external flow and temperature fields around the cylindrical object (7.5× 10 millimeter) will be predicted in the numerical analysis.  A laboratory fluid bed dryer was used for drying experiments. The main parts of the dryer are forward radial fan, drying chamber, electrical heater, inverter, temperature controller. The dryer attachment tools are input and output temperature sensors, anemometer and computer. The numerical part was verified and juxtaposed with the experimental data. The numerical solution result at 60, 75 and 90°C were so close to experimental results except for air temperature of 45°C. Mean absolute error in fix bed, at 60, 75 and 90°C were 0.2123, 0.1257 and 0.0337 which were lower than 45°C temperature and R2 values for these temperatures were 0.9903, 0.9705 and 0.9807, respectively. As the temperature decreased, the values of Eabs and X2 increased in all bed conditions. The average value of R2 for all applied bed conditions was 0.9850. This value showed high correlation between experimental and numerical results.
    Keywords: Semi fluid bed drying, Fluid bed drying, Fix bed drying, Experimental results, Modeling, Numerical Solution}
  • مازیار روشن مقدم، رضا امیری چایجان*، ناهید عقیلی ناطق

    در این پژوهش اثر خشک کردن با استفاده از فریز درایر و هوای داغ بر رایحه، مقدار ویتامین ث و تغییر رنگ برگه های پرتقال مطالعه شد. فرآیند خشک کردن فریزدرایر در دمای 50- درجه سلسیوس و هوای داغ در دمای 60 درجه سلسیوس صورت گرفت. نتایج نشان داد برگه های خشک شده در خشک کن فریز درایر، کیفیت رنگ و رایحه ای مشابه با ورقه های پرتقال تازه داشته (پرتقال تازه  48/79L*=، 17/3a*=  و 25/44b*=  و فریز درایر 26/82L*=، 71/2 a*= و 68/50b*=) ولی در مورد هوای داغ، کیفیت رنگ (09/58L*=، 78/10 a*= و 51/45b*=) کاهش پیدا کرد و به سمت قهوه ای شدن تمایل یافت. بیشترین پاسخ حسگرهای بویایی در پرتقال تازه، خشک کن فریز درایر و خشک کن هوای داغ به ترتیبMQ9 ، MQ7 و MQ3 و کمترین پاسخ حسگرهای بویایی در هر سه روش MQ6 بود. تفاوت بیشترین پاسخ  حسگرها نشان از تغییر عطر محصول در حین خشک کردن است. مقدار ویتامین ث در دو روش فریز درایر (mg/100g4/902) و هوای داغ (mg/100g6/956) نسبت به پرتقال تازه (mg/100g3/1001) کاهش داشته است که در خشک کن هوای داغ کاهش غلظت کمتر بود.

    کلید واژگان: واژه ‏های کلیدی: خشک کن فریز درایر, هوای داغ, ماشین بویایی, ویتامین ث, شاخص رنگ}
    Maziar Roshan Moghaddam, Reza Amiri Chayjan *, Nahid Aghili Nategh

    In this study, the effects of freeze and hot air dryings on aroma, vitamin C content and color change of orange slices were studied. The freeze dryer was drying at -50 °C and the hot air dryer at 60 °C. The results showed that the freeze dryer maintained the color quality and aroma of the dried slices similar to the fresh orange slices (fresh oranges L*=48.79, a*=-3.17 and b*=44.25 and freeze dried L*=82.26, a*=-2.71 and b*=50.68) but in the case of hot air dryer, the color quality decreased and browning was occurred (L*=58.09, a*=10.78 and b*=45.51). The highest response of olfactory sensors in fresh orange, freeze dried and hot air dried slices were MQ9, MQ7, and MQ3, respectively, and the lowest response of olfactory sensors in all three slices was MQ6. The biggest difference between the sensors' response was the change in the product's aroma during drying process. The amount of vitamin C in two methods of freezer drying (902.4 mg / 100g) and hot air drying (956.6 mg / 100g) decreased compared to fresh orange slices (1001.3mg / 100g). According to the measured Vitamin C contents, in hot air dried slices the concentration of Vitamin C was higher than that for freeze dried slices.

    Keywords: Color index, Freeze dryer, Hot air, Odor machine, Vitamin C}
  • علی قربانی، رضا امیری چایجان*، علی قاسمی
    قرص سازی سبب افزایش چگالی توده در مواد غذایی می شود. همچنین تسهیل در حمل و نقل و کاهش هزینه های انتقال و ذخیره سازی را در پی دارد. در این پژوهش به منظور انجام آزمایش های قرص سازی از پودر سویا استفاده شد. اثر شرایط مختلف فرآیند قرص سازی روی چگالی ذره ای، استحکام فشاری و چروکیدگی قرص مورد مطالعه قرار گرفت. به منظور قرص سازی، از پودر سویا در محتوای رطوبتی 30، 40 و (w.b.) 50%، دمای مواد خام ورودی به قالب 25، 45 و C° 65، قطر قالب 6، 8 و mm 10 و زمان آسایش تنش 5، 10 و s 15 استفاده شد و فرآیند با استفاده از روش سطح پاسخ بهینه سازی شد. بیشترین مقدار چگالی ذره ای (kg/m322/3714) طی فرآیند قرص سازی از پودر سویا تحت شرایط دمای مواد خام ورودی به قالب C° 25، زمان آسایش تنشs 5، محتوای رطوبتی w.b. 50% و قطر قالب mm 10 به دست آمد. بیشترین مقدار استحکام فشاری (N 58/518) در قرص سازی از پودر سویا در دمای مواد خام ورودیC ° 65، زمان آسایش تنشs 5، محتوای رطوبتی w.b. 50% و قطر قالب mm 10 حاصل شد. بیشترین مقدار چروکیدگی قرص فشرده سویا (57%) طی فرآیند قرص-سازی در دمای مواد خام ورودی اولیه C° 65، زمان آسایش تنش s 15، محتوای رطوبتی 50% و قطر قالب mm 10 به دست آمد. شرایط بهینه فرآیند تولید قرص از پودر سویا، دمای مواد خام ورودیC ° 03/42، زمان آسایش تنشs 5، محتوای رطوبتی w.b. 50% و قطر قالب mm 10 بود. تحت این شرایط بهینه، مقادیر متغیرهای پاسخ چگالی ذره ای kg/m3 49/4895، استحکام فشاری N 31/432 و چروکیدگی 03/9% با شاخص مطلوبیت 853/0حاصل شد.
    کلید واژگان: قرص سازی, زمان آسایش تنش, استحکام فشاری و چروکیدگی}
    Ali Ghorbani, Ali Ghasemi
    The tabletting process increases the density of the food. This process also facilitates transportation and reduces transmission and storage costs. In this research, soybean powder was used for tabletting experiments. The effect of the tabletting process on particle density, compressive strength and shrinkage of soybean tablet was studied. The experiments were carried out using soybean powder at feedstock moisture content of 30, 40 and 50% w.b., feedstock temperature 25, 45 and 60 °C, relaxation time of 5, 10 and 15 s, and die diameter of 6, 8 and 10 mm. The response surface method (RSM) with central composite design was also used to analyze the data and optimize the process. The result showed that the highest particle density was 3714.32 kg/mm3 under conditions of the feedstock moisture content of 50% w.b., feedstock temperature of 25 °C, relaxation time of 5 s, and the die diameter of 10 mm. During the tabletting prosses, the highest compressive strength (518.18 N) was obtained at the feedstock moisture content of 50% w.b., feedstock temperature of 65 °C, relaxation time of 5 s, and the die diameter of 6 mm. The highest shrinkage of soybean powder (57%) was obtained at the feedstock moisture content of 50% w.b., feedstock temperature of 65 °C, relaxation time of 15 s, and the die diameter of 6 mm. The best optimization results for tabletting conditions for soybean powder was under feedstock moisture content of 50% w.b., feedstock temperature of 42.03 °C, relaxation time of 5 s and die diameter of 10 mm. The predicted values of particle density, compressive strength and shrinkage at the optimized conditions were 4895.49 kg/mm3, 433.17 N and 9.03% with a desirability of 0.853, respectively.
    Keywords: Tabletting, Relaxation time, compressive strength, Shrinkage}
  • رضا امیری چایجان*، بهنام علایی، محمدحسین عزیزی

    در این پژوهش یک دستگاه تغلیظ امواج فراصوت-حرارتی تحت شرایط خلاء ساخته شد و اثر متغیرهای این دستگاه برای فرآیند تولید کنسانتره آب هندوانه بهینه سازی شد. فرآیند تغلیظ نمونه ها در سه سطح دمایی 40، 50 و °C60، سه سطح فشار خلاء 20، 40 و kPa60 و سه سطح توان امواج فراصوت 36، 60 و  W84 صورت گرفت. تجزیه و تحلیل آماری داده ها و بهینه سازی فرآیند تغلیظ با استفاده از روش سطح پاسخ انجام شد. نتایج نشان داد افزایش دمای تغلیظ بر زمان فرآیند تغلیظ و انرژی مصرفی کل اثر مثبت و بر محتوای لیکوپن و تغییرات کلی رنگ اثر منفی داشت. کاهش فشار خلاء سبب افزایش محتوای لیکوپن و کاهش تغییرات کلی رنگ، زمان و انرژی مصرفی شد. افزایش توان امواج فراصوت نیز سبب افزایش محتوای لیکوپن، تغییرات کلی رنگ، انرژی مصرفی کل و کاهش زمان فرآیند تغلیظ گردید. نقطه بهینه کنسانتره آب هندوانه در دمای تغلیظ °C40، فشار خلاء kPa 20 و توان امواج فراصوت W 5/46 به دست آمد. مقادیر بهینه متغیرهای پاسخ در این شرایط شامل محتوای لیکوپن، تغییرات کلی رنگ، زمان فرآیند تغلیظ و انرژی مصرفی کل به ترتیب برابر mg/kg 238، 7/25، min 5/94 و kWh 727/0 به دست آمدند.به کارگیری امواج فراصوت در کنار دمای تغلیظ و فشار خلاء توانست نتایج مثبتی بر فرآیند تغلیظ آب هندوانه داشته باشد.

    کلید واژگان: لیکوپن, تغییرات کلی رنگ, زمان فرآیند تغلیظ, انرژی مصرفی کل, کنسانتره}
    Reza Amiri Chayjan *, Behnam Alaei, MohammadHossein Azizi Tabriz Zad

    In this study, an ultrasonic-thermal concentrator under vacuum conditions was fabricated and the effect of concentration variables for watermelon juice concentration was optimized. Concentration temperature process in three levels (40, 50 and 60°C), vacuum pressure in three levels (20, 40 and 60kPa) and ultrasonic waves power in three levels (36, 60 and 84W) were conducted. Statistical analysis of data and optimization of concentration process were performed using response surface method and central composite design. Results showed that the increase of concentration temperature has a positive effect on concentration process time and total energy consumption and negative effect on lycopene content and the total color difference. Decrease of vacuum pressure to caused increased lycopene content and decrease the total color difference, concentration process time and total energy consumption. Also increased ultrasonic waves power caused increase in lycopene content, total color difference, total energy consumption and decrease in concentration process time. Optimization of watermelon juice concentration point was obtained on concentration temperature 40°C, vacuum pressure 20 kPa and ultrasonic waves power 46.5W. Optimal values of response variables in this condition include lycopene content, the total color difference, concentration process time and total energy consumption in equal order 238 mg/kg, 25.7, 94.5 min and 0.727 kWh. The use of ultrasound waves along with the concentration temperature and vacuum pressure could have positive results on the watermelon juice concentration process.

    Keywords: lycopene, total color difference, concentration time, total energy consumption, concentrator}
  • منوچهر رشیدی، رضا امیری چایجان*، احمد ارشادی، علی قاسمی

    خشک کردن قرص های غذایی یکی از مراحل مهم فرآیند تولید قرص است که در حفظ مواد مغذی آنها نقش بسزایی دارد. در این پژوهش اثر شرایط مختلف خشک کردن مایکروویو- هوای گرم (دمای هوای ورودی، سرعت هوای ورودی و مدت زمان اعمال مایکروویو) بر روی خواص کیفی و شیمیایی قرص فشرده تولید شده از پودر گوجه فرنگی شامل محتوای لیکوپن، غلظت ویتامین ث، محتوای فنل کل، فعالیت آنتی اکسیدانی و شاخص های رنگی ∆L*، ∆a* وb*∆ مورد مطالعه قرار گرفت. برای تجزیه و تحلیل داده ها و بهینهسازی فرآیند از روش سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی استفاده شد. پارامترهای ورودی (مستقل) عبارتند از: دمای هوای ورودی، سرعت هوای ورودی و مدت زمان اعمال مایکروویو و پارامترهای وابسته (خروجی یا پاسخ) عبارتند از: محتوای لیکوپن، غلظت ویتامین ث، محتوای فنل کل ، فعالیت آنتی اکسیدانی و شاخص های رنگی ∆L*، ∆a* وb*∆. برای خشککردن نمونه ها از پنج دمای هوا 40، 50، 60، 70 و C°80، پنج سطح سرعت هوای 5/0، 1، 5/1، 2 و m/s5/2 و پنج سطح مدت زمان اعمال مایکروویو 0، 4، 8، 12 و 16 ثانیه در توان ثابت 90 وات استفاده شد. مقادیر محتوای لیکوپن، غلظت ویتامین ث، محتوای فنل کل، فعالیت آنتی اکسیدانی و شاخص های رنگی ∆L*، ∆a*وb*∆ به ترتیب 5/865 تا mg.100gDM-1 6/2205، 0 تا mgascorbic/gDM88/0، 36/0 تا mg GAE/g DM 9/8، 95/34 تا 02/99 درصد، 89/12 تا 98/18، 35/5 تا 609/14 و 78/6 تا 21/13 بدست آمدند. نقطه بهینه خشک کردن قرص فشرده تولید شده از پودر گوجه فرنگی در دمای هوای C°50، سرعت هوای m/s 07/1 و مدت زمان اعمال مایکروویو 4 ثانیه به دست آمد و مقادیر متغیرهای پاسخ در نقطه بهینه شامل محتوای لیکوپن، غلظت ویتامین ث، محتوای فنل کل، فعالیت آنتی اکسیدانی و شاخص های رنگی ∆L*، ∆a* وb*∆ به ترتیب mg.100gDM-17/434،mgascorbic/gDM66/0،mg GAE/g DM78/7، 11/50 درصد، 76/14، 49/8 و 61/7 بدست آمدند. نتایج نشان داد که خشک کردن تحت دمای پایین تر (C°50) ومدت زمان کم (4 ثانیه) اعمال توان ثابت مایکروویوW) 90) سبب حفظ بیشتر مواد موثره و افزایش شاخص مطلوبیت گردید

    کلید واژگان: گوجه فرنگی, قرص فشرده, خشک کردن, ویتامین ث, لیکوپن}
    Manoochehr Rashidi, Ahmad Ershadi, Ali Ghasemi

    Drying of food tablet is one of the most important peocesses in tablet production that play a vital role in food gradient preservation. In this research, the effect of different conditions of microwave-hot air drying (air temperature, inlet air velocity and microwave exposure time) on the qualitative and chemical properties of the compressed tablet produced from tomato powder containing lycopene content, concentration of vitamin C, total phenol content, antioxidant activity and color indices of ΔL*, Δa* and Δb* were studied. To analyze the data and optimize the process, the response surface method and central composite design were used. Input parameters (independent) were: inlet air temperature, inlet air velocity and microwave exposure time. Dependent parameters (responses) were: lycopene content, concentration of vitamin C, total phenol content, antioxidant activity and color indices of ΔL*, Δa* and Δb*. For drying samples, five levels of air temperatures (40, 50, 60, 70 and 80 °C), air velocity (0.5, 1, 1.5, 2, and 2.5 m/s) and microwave exposure time (0, 4, 8, 12 and 16 seconds) were applied. The amounts of lycopene content, concentration of vitamin C, total phenol content, antioxidant activity, ΔL*, Δa* and Δb* were achievd between 865 to 2205.6 mg.100gDM-1, 0 to 0.88 mgascorbic/gDM, 0.36 to 8.9 mg GAE/g DM, 34.95 to 99.02%, 12.89 to 18.98, 5.35 to 14.609 and 6.78 to 13.21, respectively. The optimum drying point of the at air temperature of 50 °C, air velocity of 1.07 m/s and microwave exposore time of 4 seconds were obtained and the response variable values in the optimal point containing lycopene content, concentration of vitamin C, total phenol content, antioxidant activity and color indices of ΔL*, Δa* and Δb* were obtained 434.7 mg/100gDM,0.66 mgascorbic/gDM, 7.78 mg GAE/g DM, %50.11, 14.76, 8.49 and 7.61, respectively. Results indicated that the drying under lower temperature (50°C) and lower exposore time of microwave radiation (4 seconds) with fixed power (90 W) caused to further ingredient materials preservation and increasing in desirability index. Drying of food tablet is one of the most important peocesses in tablet production that play a vital role in food gradient preservation. In this research, the effect of different conditions of microwave-hot air drying (air temperature, inlet air velocity and microwave exposure time) on the qualitative and chemical properties of the compressed tablet produced from tomato powder containing lycopene content, concentration of vitamin C, total phenol content, antioxidant activity and color indices of ΔL*, Δa* and Δb* were studied. To analyze the data and optimize the process, the response surface method and central composite design were used. Input parameters (independent) were: inlet air temperature, inlet air velocity and microwave exposure time. Dependent parameters (responses) were: lycopene content, concentration of vitamin C, total phenol content, antioxidant activity and color indices of ΔL*, Δa* and Δb*. For drying samples, five levels of air temperatures (40, 50, 60, 70 and 80 °C), air velocity (0.5, 1, 1.5, 2, and 2.5 m/s) and microwave exposure time (0, 4, 8, 12 and 16 seconds) were applied. The amounts of lycopene content, concentration of vitamin C, total phenol content, antioxidant activity, ΔL*, Δa* and Δb* were achievd between 865 to 2205.6 mg.100gDM-1, 0 to 0.88 mgascorbic/gDM, 0.36 to 8.9 mg GAE/g DM, 34.95 to 99.02%, 12.89 to 18.98, 5.35 to 14.609 and 6.78 to 13.21, respectively. The optimum drying point of the at air temperature of 50 °C, air velocity of 1.07 m/s and microwave exposore time of 4 seconds were obtained and the response variable values in the optimal point containing lycopene content, concentration of vitamin C, total phenol content, antioxidant activity and color indices of ΔL*, Δa* and Δb* were obtained 434.7 mg/100gDM,0.66 mgascorbic/gDM, 7.78 mg GAE/g DM, %50.11, 14.76, 8.49 and 7.61, respectively. Results indicated that the drying under lower temperature (50°C) and lower exposore time of microwave radiation (4 seconds) with fixed power (90 W) caused to further ingredient materials preservation and increasing in desirability index. Drying of food tablet is one of the most important peocesses in tablet production that play a vital role in food gradient preservation. In this research, the effect of different conditions of microwave-hot air drying (air temperature, inlet air velocity and microwave exposure time) on the qualitative and chemical properties of the compressed tablet produced from tomato powder containing lycopene content, concentration of vitamin C, total phenol content, antioxidant activity and color indices of ΔL*, Δa* and Δb* were studied. To analyze the data and optimize the process, the response surface method and central composite design were used. Input parameters (independent) were: inlet air temperature, inlet air velocity and microwave exposure time. Dependent parameters (responses) were: lycopene content, concentration of vitamin C, total phenol content, antioxidant activity and color indices of ΔL*, Δa* and Δb*. For drying samples, five levels of air temperatures (40, 50, 60, 70 and 80 °C), air velocity (0.5, 1, 1.5, 2, and 2.5 m/s) and microwave exposure time (0, 4, 8, 12 and 16 seconds) were applied. The amounts of lycopene content, concentration of vitamin C, total phenol content, antioxidant activity, ΔL*, Δa* and Δb* were achievd between 865 to 2205.6 mg.100gDM-1, 0 to 0.88 mgascorbic/gDM, 0.36 to 8.9 mg GAE/g DM, 34.95 to 99.02%, 12.89 to 18.98, 5.35 to 14.609 and 6.78 to 13.21, respectively. The optimum drying point of the at air temperature of 50 °C, air velocity of 1.07 m/s and microwave exposore time of 4 seconds were obtained and the response variable values in the optimal point containing lycopene content, concentration of vitamin C, total phenol content, antioxidant activity and color indices of ΔL*, Δa* and Δb* were obtained 434.7 mg/100gDM,0.66 mgascorbic/gDM, 7.78 mg GAE/g DM, %50.11, 14.76, 8.49 and 7.61, respectively. Results indicated that the drying under lower temperature (50°C) and lower exposore time of microwave radiation (4 seconds) with fixed power (90 W) caused to further ingredient materials preservation and increasing in desirability index.

    Keywords: Tomato, Compressed tablet, Drying, Vitamin C, Lycopene}
  • مصطفی جعفری زادگان، رضا امیری چایجان*، رویا کرمیان

    در این پژوهش اثر متغیرهای خشک کردن به شیوه خلایی- مادون قرمز شامل دمای هوای داخل محفظه و فشار خلا بر خواص حرارتی (ضریب انتشار موثر رطوبت و انرژی مصرفی خشک کردن) ورقه های قارچ دکمه ای و شیمیایی (محتوای فنل کل) و کیفی (شاخص های رنگ نهایی ∆L*، ∆a* و b*∆) پودر قارچ دکمه ای مورد مطالعه قرار گرفتند. فرآیند خشک کردن نمونه ها در سه سطح دمایی 40، 55 و °C 70 و سه سطح فشار خلا 20، 40 و kPa 60 صورت گرفت. تجزیه و تحلیل آماری داده ها و بهینه سازی فرآیند خشک کردن با استفاده از روش سطح پاسخ انجام شدند. نتایج نشان داد که با افزایش دمای محفظه، نرخ تبخیر رطوبت بافت افزایش یافت که منجربه کاهش زمان خشک شدن لایه های نازک قارچ دکمه ای خوراکی با خشک کن خلایی- مادون قرمز شد. افزایش دمای هوای محفظه بر ضریب انتشار موثر رطوبت ورقه های قارچ دکمه ای اثر مثبت و بر انرژی ویژه مصرفی خشک کردن اثر منفی داشت. افزایش دما سبب افزایش اختلاف بین شاخص های رنگ L* ،a* و b* پودر قارچ دکمه ای نسبت به قارچ تازه شد. نقطه بهینه خشک کردن قارچ دکمه ای در دمای °C40 و فشار خلا kPa 823/40 به دست آمد. مقدار بهینه متغیر های مستقل شامل ضریب انتشار موثر رطوبت، انرژی ویژه مصرفی خشک کردن، محتوای فنل کل و شاخص های رنگ نهایی L*∆ ، *∆a و*b∆ به ترتیب برابر با m2/s 9-10×06/3،MJ/kg 1088، mg/g 76/2، 28/15، 55/2 و 26/9 به دست آمدند. نتایج نشان داد که خشک کردن تحت دمای پایین تر و فشار خلا متوسط سبب افزایش شاخص مطلوبیت گردید. قابلیت جریان پذیری پودر قارچ دکمه ای خوراکی خوب گزارش شد.

    کلید واژگان: پودر قارچ دکمه ای خوراکی, خشک کردن, خلائی- مادون قرمز, محتوای فنل کل, خواص فیزیکی}
    Mostafa Jafarizadegan, Reza Amiri Chayjan *, Roya Karamian

    Introduction:

     Edible Button Mushroom (Agaricusbisporus) is one of the crops that is widely used today as a food source. Mushrooms after harvesting due to high humidity, high respiration rate, lack of cuticle and severe enzymatic activity, with persistence and quickly than other vegetables rot and discoloration begins immediately after harvest. To increase shelf life, edible mushroom must undergo processing processes. Drying is one of the most common methods of processing and preserving edible mushrooms. Vacuum-infrared drying is conducted by lowering moisture at low pressure to improve the quality of the high nutritional value product. Since button mushrooms have many applications due to their high nutritional value and medicinal uses, the best drying mode should be chosen to have the least negative effect on the quality properties and ingredients of the powder.

    Materials and Methods :

    Fresh edible button mushroom After washing were cut by a cutter at 5 mm thickness and dried using a vacuum-infrared dryer at three temperature levels of 40, 55 and 70 ° C and three vacuum pressure levels of 20, 40 and 60 kPa. Then the dried mushroom slices were milled and powdered using a mill machine for one minute. To homogenize the particle size, the button mushroom powder was sifted by a laboratory sieve with mesh No. 50 (cavity size 0.5 mm).In this study, the effect of vacuum-infrared drying variables including indoor air temperature and vacuum pressure on the thermal properties (effective moisture diffusion coefficient and drying energy consumption) of  button mushroom and chemical (total phenol content) and qualitative (color indices as ΔL *, Δa * and Δb*) button mushroom powders were studied. Statistical analysis of data and optimization of drying process were performed using response surface methodology and central composite design (CCD). After determining the optimum point of vacuum-infrared dryer, loose and compacted bulk density, work index, Hassner ratio, angle of repose, and button mushroom powder slides were measured at optimum point and Finally the flow-ability of the edible button mushroom powder was determined.

    Results and Discussion:

     The results showed that as the chamber temperature increased, the rate of evaporation of tissue moisture increased, which resulted in a decrease in the drying time of the edible button mushroom thin layers with vacuum-infrared dryer. Effective moisture diffusion coefficient of drying of edible button mushroom thin films ranging from 1.8 ×10-9 m2/s (40 kPa pressure and temperature 40 °C) to 8.9×10-9 m2/s (20 kPa pressure and 70 °C temperature) was varied. The results showed that the air temperature of the drying chamber had a positive effect on the effective moisture diffusion coefficient. This is because increasing energy and heat consumption increased the activity of water molecules and, as a result, more moisture penetrated outside the product at higher temperatures. The maximum amount of specific energy consumption was 1269.73 MJ/kg (60 kPa pressure and 40 ° C) and the lowest amount was 408.36 MJ/kg (40 kPa pressure and 70 °C). The results showed that at constant pressure with increasing temperature, as the drying time decreased sharply, the amount of specific energy consumption also decreased. The phenolic content of button mushroom powder was in the range of 270 mg/g (20 kPa pressure and 40 ° C) and 1.3 mg/g (40 kPa pressure and 70 ° C). As the temperature increased, the total phenol content decreased. The results showed that increasing the temperature caused a greater difference between the color indices of L*, a * and b* of button mushroom powder than fresh mushroom. Increase in temperature caused more darkening (decrease in L* index), decrease in redness (decrease in index a*) and decrease in yellowness (decrease in index b*) of mushroom powder. In general, color indices were closer to the values of fresh fungal samples at low temperatures. The optimum drying point of button mushroom was obtained at 40° C and vacuum pressure of 40.823 kPa. The optimum value of the independent variables including effective moisture diffusion coefficient, specific drying energy consumption, total phenol content and final color indices of edible button mushroom ΔL*, Δa* and Δb* were 3.06×10-9 m2/s, 1088 MJ/kg, 2.76 mg/g, 15.28, 2.55 and 9.26, respectively. The results showed that drying under lower temperature and medium vacuum pressure increased the desirability index. The flow-ability of edible button mushroom powder was reported to be good.

    Conclusion:

     According to the results of drying tests of edible mushrooms, the following results of this study are obtained in infrared vacuum drying: 1- The effect of air temperature on all variables of button mushroom response was significant in vacuum-infrared dryer. 2- The air inlet temperature to the dryer had a negative effect on the specific energy consumption of the drying process and the total phenol content of the button mushroom powder. 3- Increase in air temperature caused a greater difference between the color indices of L*, a* and b* button mushroom powder than fresh mushrooms. 4. The results showed that drying under mild conditions (lower temperature and medium vacuum pressure) increased the desirability index. 5-Flow-ability of edible button mushroom powder was reported to be good.

    Keywords: Button edible mushroom powder, Drying, Vacuum – Infrared, Total phenol content, Physical properties}
  • منوچهر رشیدی، رضا امیری چایجان*، احمد ارشادی، علی قاسمی
    در این پژوهش شرایط بهینه خشک کردن قرص فشرده گوجه فرنگی تحت شرایط خلایی مادون قرمز به منظور تولید قرص با خواص کیفی و شیمیایی مناسب تعیین شد. محتوای لیکوپن، فنل کل، غلظت ویتامین ث و فعالیت آنتی اکسیدانی به عنوان خواص شیمیایی و شاخص های رنگی ∆L*، ∆a*و b*∆ به عنوان خواص کیفی مطالعه شدند. فرآیند خشک کردن نمونه ها در پنج سطح دمایی 40، 50، 60، 70 و °C 80 و پنج سطح فشار خلا 20، 30، 40، 50 و kPa 60 صورت گرفت. تجزیه و تحلیل آماری داده ها و بهینه سازی فرآیند خشک کردن با استفاده از روش سطح پاسخ انجام شدند. نتایج نشان داد که در خشک کردن به شیوه خلایی- مادون قرمز، با افزایش دمای هوای محفظه خشک کن، غلظت ویتامین ث و محتوای فنل کل قرص گوجه فرنگی، کاهش و محتوای لیکوپن و فعالیت آنتی اکسیدانی قرص گوجه فرنگی افزایش یافت. هم چنین، افزایش دما سبب افزایش اختلاف بیشتر بین شاخص های رنگ L* و a* و کاهش اختلاف بین شاخص رنگ b* قرص نسبت به گوجه فرنگی تازه شد. نقطه بهینه فرآیند خشک کردن قرص گوجه فرنگی در دمای °C 56 و فشار خلاء kPa 30 به دست آمد. میزان کاهش غلظت ویتامین ث، محتوای لیکوپن و محتوای فنل کل قرص گوجه فرنگی خشک شده در حالت بهینه به ترتیب 3/54 ، 6/2 و 62/29 درصد بود. خشک کردن تحت دمای پایین تر سبب افزایش شاخص مطلوبیت مدل بدست آمده از روش سطح پاسخ گردید.
    کلید واژگان: قرص سازی, خشک کن خلائی, ویتامین ث, لیکوپن}
    Manouchehr Rashidi, Reza Amiri Chaijan *, Ahmad Ershadi, Ali Ghasemi
    In this study, optimum drying conditions of compressed tablet tomato under vacuum-infrared conditions were determined to produce tablet with appropriate chemical and qualitative properties. The content of lycopene, total phenol, vitamin C concentration, antioxidant activity as chemical properties and color indices ΔL*, Δa* and Δb* were studied as qualitative properties. Drying process of samples was performed at five levels of air temperature of the compartment 40, 50, 60, 70 and 80 °C and five vacuum pressures 20, 30, 40, 50 and 60 kPa. Statistical analysis of data and optimization of drying process were performed using response surface methodology. The results showed that in vacuum-infrared drying, as the temperature of the dryer chamber increased, the concentration of vitamin C and total phenol content of tomato tablet decreased and lycopene content and antioxidant activity of tomato tablet increased. Also, increasing temperature increased the difference between the color indices L* and a* and reduced the difference between the color index b* compared to fresh tomatoes. The optimum point the drying process of tomato tablet was obtained at 56 °C and vacuum pressure of 30 kPa. The reduction rates of vitamin C concentration, lycopene content, and total phenol content of dried tomato tablets in optimal condition were 54.3, 2.6 and 29.62 percent, respectively. Drying at lower temperature increased the model's desirability index obtained by response surface methodology.
    Keywords: Tableting, Vacuum dryer, vitamin c, lycopene}
  • رضا ترکاشوند، رضا امیری چایجان*، علی قاسمی

    در این پژوهش اثر متغیرهای موثر محتوای رطوبتی، اندازه ذرات، نوع ماده چسبان و شکل قرص بر خواص کیفی (اختلاف شاخص های رنگی ∆L*،∆a* و ∆b*) ، فیزیکی (چگالی واحد و چروکیدگی) و مکانیکی (نیروی نفوذ) قرص فشرده تولید شده از پودر گوجه فرنگی مورد مطالعه قرار گرفتند. متغیرهای مستقل شامل سه سطح اندازه ذرات پودر گوجه فرنگی (ذرات کوچک تر از mm 3/0، ذرات بین 3/0 تا mm 75/0 و ذرات بزرگتر از mm 75/0)، سه سطح محتوای رطوبتی (18، 36 و d.b.54%)، سه شکل قرص فشرده (کروی، استوانه ای و مکعبی) و سه نوع ماده چسبان (شربت فروکتوز 55 درصد، آب و شکر) بودند. برای بهینه سازی از روش سطح پاسخ و طرح دی- اپتیمال استفاده شد. نتایج نشان داد که نقطه بهینه برای قرص های فشرده شده متشکل از پودر گوجه فرنگی با محتوای رطوبتی % d.b. 4/33، اندازه ذرات mm 3/0، نوع ماده چسبان فروکتوز و شکل قرص استوانه ای که در آون در دمای °C60 خشک شده بودند به دست آمد. تحت این شرایط، شاخص مطلوبیت 826/0 محاسبه شد و مقدار بهینه متغیر های مستقل∆L*، ∆a*و ∆b*، نیروی نفوذ، چگالی واحد و چروکیدگی به ترتیب برابر با 89/35، 6/51، 23/23، N 2/267 ، kg/m3 2299 و 12/2 درصد به دست آمدند.

    کلید واژگان: بهینه سازی, قرص فشرده گوجه فرنگی, محتوای رطوبتی, اندازه ذرات}
    Reza Torkashvand, Reza Amiri Chaijan *, Ali Ghasemi

    In this study, the effect of effective variables of moisture content, particle size, type of adhesive and tablet shape on the qualitative properties (difference of color indices ΔL*, Δa* and Δb*), physical (unit density and shrinkage) and mechanical (diffusion force) indices of compressed tablets made from tomato powder were studied. Independent variables were including three levels of particle size of tomato powder (particles smaller than 0.3 mm, particles ranging from 0.3 to 0.75 mm and particles larger than 0.75 mm), three levels of moisture content (18, 36 and d.b. 54%), three forms of compressed pills (spherical, cylindrical and cubic), three types of adhesive (55% fructose syrup, water and sugar). For optimization, the surface response and Di-optimal method were used. The results showed that optimum spot was obtained for compressed pills consisting of tomato powder with a moisture content of %33.4 db, particle size of fructose 0.3 mm, and cylindrical tablet form, dried in oven at 60 ° C. Under these conditions, the desirability index was 0.826, and the optimal value of the independent variables ΔL*, Δa* and Δb* (the difference of color indices with fresh tomatoes), penetration force, unit density and shrinkage were 35.89, 15.6, 23.23, 267.2 N, 2299 kg/m3 and %12.2, respectively.

    Keywords: Optimization, Compressed tablets tomato, Moisture content, Particle size}
  • منوچهر رشیدی، رضا امیری چایجان*، علی قاسمی

    در این پژوهش اثر متغیرهای خشک کردن به شیوه هوای گرم با اعمال پیش تیمار مایکروویو شامل دمای هوا، سرعت هوا و مدت زمان مایکروویو بر ویژگی های فیزیکی (چروکیدگی و چگالی واحد)، مکانیکی (مقاومت به نفوذ) و حرارتی (ضریب انتشار موثر رطوبت و انرژی مصرفی خشک کردن) قرص فشرده تولید شده از پودر گوجه فرنگی مورد بررسی قرار گرفت. فرآیند خشک کردن نمونه ها در پنج سطح دمایی 40، 50، 60، 70 و °C80، پنج سطح سرعت هوا 5/0، 1، 5/1، 2 و m/s 5/2 و پنج زمان مختلف فرآیند مایکروویو صفر (بدون اعمال مایکروویو)، 4، 8، 12 و s 16 در توان ثابت W 90 صورت گرفت. تجزیه و تحلیل آماری داده ها و بهینه سازی فرآیند خشک کردن با استفاده از روش سطح پاسخ انجام شد. نتایج نشان داد که استفاده از پیش تیمار مایکروویو سبب کاهش زمان خشک کردن و انرژی مصرفی آن و همچنین اثر معنی داری بر بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی قرص های فشرده تولید شده داشت. افزایش دمای هوای خشک کردن بر ضریب انتشار موثر رطوبت و چروکیدگی اثر مثبت و بر انرژی ویژه مصرفی خشک کردن، مقاومت به نفوذ و بر چگالی واحد اثر منفی داشت. با افزایش مدت زمان مایکروویو مقدار ضریب انتشار موثر رطوبت افزایش و با کاهش آن مقدار چروکیدگی محصول کاهش یافت. نقطه بهینه خشک کردن قرص فشرده تولید شده از پودر گوجه فرنگی در دمای °C50، سرعت هوا m/s 1 و مدت زمان مایکروویو s 4 به دست آمد. خشک کردن تحت شرایط کمترین دما (°C40) وکمترین زمان مایکروویو (s 4) سبب بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی قرص فشرده گردید.

    کلید واژگان: بهینه سازی, پیش تیمار مایکروویو, قرص فشرده گوجه فرنگی, خشک کردن}
    Manoochehr Rashidi, Reza Amiri Chayjan*, Ali Ghasemi
    Introduction

    Tomato is one of the most valuable sources of minerals and vitamins supply in the human diet. Low shelf life of tomato and its short shelf life with inadequate processing facilities lead to heavy financial losses. Therefore, preserving and processing of tomato are of the commercial importance. Drying is one of the preferred methods for tomato preservation. Dried tomato products including half tomatoes, tomato slices and tomato powder, have many consumptions, compared with other tomato products. Among dried tomato products, tomato powder has a particular market. Powder production is an alternative method to extend the shelf life of foods. Usually the fruit powder is very dry, humidity absorber and has too much volume. Therefore, during storage, transportation and administration, it requires special care and heavy packaging which increase the cost. To overcome these problems, compression of the fruit powder in tablet form could be a proper solution. Tablet making of fruit powder has gained much popularity due to its ease of use, storage, transportation and product formulation. After the tablet making process, the pills contain high moisture contentwhich makes them un-suitable for transportation and storage. So, in order to prevent the tablets corruption and maintain their quality, tablet drying is one of the important steps after the tablet making process. The drying process is an important operation that affects the quality and final price of the product. Different drying methods play an important role in protecting foodstuffs. However, the effect of different drying methods on the quality of some foodstuffs is not clear.

    Materials and methods

    In this research, after the preparation of fresh tomatoes, the primary moisture content of tomatoes was determined using hot air oven method. Then, using blanching method, the tomatoes were peeled and samples were cut using a sharp razor in thicknesses of 3 mm. Tomato slices were dried using a semi-industrial dryer in a hot air at 50 °C at an air speed of 1 m/s. Dried tomato slices were powdered using a grinder. In order to homogenize the particle size, the tomato powder was sieved by a 50 mesh (Cavity size 0.5 mm) sample. Suitable moisture content to create sufficient adhesion between the particles of tomato powder was selected at %23 d.b. Water and fructose were used as a bonding agent. The process of producing tomato spherical tablets was performed by a hydraulic press. Drying tests of wet compressed tablets were performed immediately after the end of the tabletting process using a hot air drying machine with microwave pre-treatment. In this study, the effect of drying variables,through using of  microwave pre-treatment along with hot air, including air temperature in five levels (40, 50, 60, 70 and 80 °C), air velocity at five levels (0.5, 1, 1.5, 2, and 2.5 m/s) and the duration of microwave application at five levels (zero (without microwave), 4, 8, 12, and 16 s) on physical properties (shrinkage and unit density), mechanical (penetration resistance) and thermal (Effective moisture diffusivity and energy consuming drying) of compact pomegranate produced from tomato powder were studied. Statistical analysis of data and optimization of drying process were performed using response surface method and central composite design.

    Results and discussion

    Results showed that effect of air temperature and duration of microwave pretreatment on all variables of compressed tomato tablets were significant in hot air dryers with microwave pre-treatment. Increasing temperature and time of microwave pre-treatment increased the effective moisture diffusivity and shrinkage of the final product. The temperature of the air inlet to the dryer had a negative effect on the resistance to penetration, the unit density and the specific energy consumption of the drying process. Drying under lower temperature conditions and less time for microwave pre-treatment resulted in an increase in the desirability of the drying process

    Keywords: Optimization, Microwave pretreatment, Tomato compressed tablet, Drying}
  • بهنام علایی، رضا امیری چایجان*، حسن ساریخانی
    تاکنون تحقیقی در زمینه بررسی اثر میدان مغناطیسی بر ویژگی های محصولات کشاورزی در مرحله پس از برداشت دیده نشده است. در این پژوهش، یک دستگاه مغناطیس با قابلیت ایجاد میدان های استاتیک و دینامیک ساخته شد و سپس تاثیر آن با چگالی شار مغناطیسی 2784 و 8240 گاوس در زمان مغناطیسی شدن یک و 12 ساعت بر درصد مواد جامد در محلول، pH، ظرفیت آنتی اکسیدان کل و ترکیبات فنولی کل حبه های انار بررسی شد. در بین شاخص های شیمیایی، تاثیر میدان مغناطیسی بر ظرفیت آنتی اکسیدان کل حبه های انار معنی دار بود. به طوری که میدان مغناطیسی دینامیک با شدت 8240 گاوس در زمان مغناطیسی شدن یک ساعت، سبب افزایش ظرفیت آنتی اکسیدان کل حبه های انار به میزان 32/13% شد. در صورتی که در زمان مغناطیسی شدن 12 ساعت، سبب کاهش آن به میزان 08/11% گردید. با در نظرگرفتن نتایج، تاثیر میدان مغناطیسی دینامیک از میدان مغناطیسی استاتیک و تاثیر چگالی شار مغناطیسی 8240 گاوس از 2784 گاوس بیشتر بود.
    کلید واژگان: میدان مغناطیسی, ظرفیت آنتی اکسیدان کل, ترکیبات فنولی کل}
    Behnam Alaei, Reza Amiri Chayjan *, Hassan Sarikhani
    No study has been reported about magnetic fields effects on properties of agricultural products in the postharvest stage. In this research a static and dynamic magnetic fields apparatus was fabricated and then the field effects with magnetic flux densities of 2784 and 8240 G and magnetic time of 1 and 12 h on total soluble solids, pH, total antioxidant capacity and total phenolic compounds of pomegranate arils were investigated. Between chemical indicators, the effect of magnetic field on the total antioxidant capacity of pomegranate arils was significant. Dynamic magnetic field with flux density of 8240 G and time of 1 h caused %13/32 increase in antioxidant capacity. But magnetic time of 12 h caused %11/08 decrease in antioxidant capacity. Finally the effect of dynamic magnetic field was more than static magnetic field and magnetic flux density of 8240 G was more than 2784 G.
    Keywords: magnetic field, Pomegranate aril, Total antioxidant capacity, Total phenolic compounds}
  • علی قاسمی، رضا امیری چایجان*، محمدحسین عزیزی تبریززاد
    با توجه به تغییر خصوصیات کیفی و درصد بالای تخریب مواد مغذی طی فرآیندهای فراوری مواد غذایی، حفظ کیفیت محصول و اجزا غذایی آن یکی از جنبه های مهم فرآوری مواد غذایی است. در این تحقیق اثر فرآیند خشک کردن ورقه های گوجه فرنگی تازه به منظور تولید پودر گوجه فرنگی به شیوه جریان همرفت هوای داغ در سه سطح دمایی 45، 60 و °C 75 بر سینتیک تخریب ویتامین ث (آسکوربیک اسید)، تغییرات رنگ (L*، a* و b*) و مقدار انرژی ویژه مصرفی خشک کردن بررسی شد. سپس از خمیر حاصل از پودر گوجه فرنگی در سه سطح محتوای رطوبتی 25، 40 و %d.b. 55 به منظور تولید قرص فشرده استفاده شد. همچنین اثر دمای هوای خشک کردن قرص های فشرده تولیدی به شیوه همرفتی هوای داغ در سه سطح دمایی 40، 50 و °C 60 بر غلظت ویتامین ث (به عنوان شاخصی برای حفظ ارزش غذایی) بررسی و شرایط بهینه برای فرآیند های خشک کردن، پودرسازی و قرص سازی تعیین شدند. نتایج نشان داد که دمای خشک کردن و محتوای رطوبتی محصول اثر معنی داری بر حفظ غلظت ویتامین ث (حفظ سلامت محصول) طی فرآیندهای خشک کردن، پودر کردن و تولید قرص فشرده گوجه فرنگی دارند. کاهش دمای خشک کردن و محتوای رطوبتی سبب حفظ بهتر کیفیت و ارزش غذایی (تخریب کمتر ویتامین ث) قرص فشرده گوجه فرنگی می گردد.
    کلید واژگان: پودر گوجه فرنگی, دما, قرص فشرده, محتوای رطوبتی, ویتامین ث}
    Ali Ghasemi, Reza Amiri Chayjan*, Mohammad Hossein Azizi Tabriz Zad
    Degradation of nutrients and change in the food quantity occur during the food processing; so, the food quality and retention nutrients are of the most important aspects of food processing. In this research, the effect of tomato slices drying process on the kinetics of vitamin C (ascorbic acid) degradation, color changes (L *, a * and b * ) and the specific energy consumption in order to produce tomato powder was investigated during the hot air drying at 45, 60 and 75 °C.  This tomato powder was used to produce tomato compact tablets.  Also, the effect of tomato dough moisture content (25, 40 and 55 %d.b.) and drying temperature of  wet tomato tablet (30, 40 and 50 °C) on vitamin C concentration (as an indicator for retain nutritional) was investigated during the compression and  convective drying processes. The results showed that the drying temperature and moisture content had a significant effect on the retention of vitamin C concentration (product health) when the fresh tomato processing and the production of compact tablet were going on. Drying under lower temperatures and moisture contents helps to retain quality and nutritional value (less degradation of vitamin C) of tomato tablets.
    Keywords: Tomato powder, Temperature, Compact tablet, Moisture content, Vitamin C}
  • محمد کاوه *، یوسف عباسپور گیلانده، رضا امیری چایجان، رضا محمدی گل
    هدف از این پژوهش، مقایسه برآورد نسبت رطوبت سیر و موسیر در طی فرآیند خشک کردن توسط خشک کن بسترسیال با استفاده از روش های مدل سازی ریاضی، شبکه های عصبی مصنوعی و منطق فازی می باشد. فرآیند خشک کردن در سه سطح دمایی (40، 55 وC °70) و سه سطح سرعت هوای ورودی (5/0 و 5/1 و ms-15/2) صورت گرفت. از 5 مدل ریاضی خشک کردن جهت پیش بینی نسب رطوبت سیر و موسیر استفاده شد. سرعت هوای ورودی، دمای هوای ورودی و زمان خشک کردن به عنوان پارامترهای ورودی در پیش بینی نسبت رطوبت، برای شبکه های عصبی مصنوعی و منطق فازی مورد استفاده قرار گرفت. برای ایجاد الگوهای آموزشی و ارزیابی فرآیند، از شبکه عصبی پس انتشار پیش خور و پیشرو با توابع آموزش لونبرگ- مارکوارت (LM) و تنظیم بیزی (BR) و همچنین از سیستم استنتاجی فازی ممدانی و به کارگیری تابع عضویت مثلثی برای مدل سازی استفاده شد. با توجه به نتایج به دست آمده، بهترین مدل برای پیش بینی خشک کردن سیر مدل (Page) و برای موسیر مدل Midilli و همکاران انتخاب شد. نتایج بررسی های شبکه عصبی مصنوعی نشان داد که به ترتیب ضرایب تبیین 9994/0 و 9996/0، ریشه خطای میانگین مربعات 0036/0 و 0014/0 و میانگین خطای مطلق 044/0 و 038/0 در شرایط مختلف خشک کردن سیر و موسیر را پیش بینی نماید. همچنین سیستم استنتاجی فازی این مقادیر را برای سیر و موسیر به ترتیب (ضرایب تبیین 9997/0 و 9998/0، ریشه خطای میانگین مربعات 0027/0 و 0011/0 و میانگین خطای مطلق 032/0 و 029/0) به دست آورد. مقایسه نتایج به دست آمده از مدل های ریاضی، شبکه های عصبی مصنوعی و منطق فازی نشان داد که ریشه خطای میانگین مربعات در منطق فازی کمتر از شبکه های عصبی مصنوعی و مدل های ریاضی است.
    کلید واژگان: خشک کن بستر سیال, سیر و موسیر, شبکه های عصبی مصنوعی, منطق فازی و نسبت رطوبت}
    M Kaveh *, Y Abbaspour, Gilandeh, R Amiri Chayjan, R Mohammadigol
    Introduction
    Garlic (Allium sativum L.) is an important Allium crop in the world. Due to its therapeutic properties, it was cultivated in many countries. Furthermore, garlic is usually used as a flavoring agent; it may be used in the shape of powder or granule as a valuable condiment for foods. In addition to its use in food products, it was also widely used as an anticancer agent. Shallot (Allium hiertifolium Boiss. L) is a perennial and bulbous plant. It is from Alliaceae family and is an important medicinal plant. The shallot is native of Iran, and grows in the high pastures. Shallot is consumed in dry areas in most parts of the country. Also shallots have been well known in Iranian folk medicine and its bulbs have been widely used for treating rheumatic and inflammatory disorders. In addition, this plant is used in the preparation of significant amounts of potassium, phosphorus, calcium, magnesium, sodium, pickles and as an additive to yogurt and pickles. ANN as a modern approach has successfully been used to solve an extensive variety of problems in the science and engineering, exclusively for some space where the conventional modeling procedure fail. A well-trained ANN can be used as a predictive model for a special use, which is a data processing system inspired by biological neural system. When mathematical equations are difficult to extrapolate, and fuzzy logic is better when decisions must be made with the estimated values below the incomplete information. The fuzzy logic theory effectively addresses the uncertainty problems that solve the ambiguity.
    Materials and Methods
    The aim of this study was to predict moisture ratio of garlic and shallot during the drying process with fluidized bed dryer using mathematical model, artificial neural networks and fuzzy logic methods. Tests were carried out on three levels of inlet air temperature (40, 55 and 70 °C) and three inlet air velocities (0.5, 1.5 and 2.5 m/s). To estimate the drying kinetic of garlic and shallot, five mathematical models were used to fit the experimental data of thin layer drying. Three factors (air temperature, air velocity and drying time) to forecast moisture ratio in fluidized bed dryer as independent variables for artificial neural networks and fuzzy logic was considered. Cascade forward back propagation (CFBP) and feed forward back propagation (FFBP) with Levenberg-Marquardt (LM), Bayesian learning (BR) algorithms for ANN and the Mamdani Fuzzy Inference System using triangular membership function were used for training patterns.
    Results and Discussion
    Consequently, the Page and Midilli et al. model was selected as the best mathematical model to describe the drying kinetics of the garlic and shallot slices, respectively. The results of artificial neural networks model for predicting MR showed that the R2 of 0.9994 and 0.9996; and and RMSE of 0.0036 and 0.0014 were obtained for garlic and shallot, respectively. Also, The fuzzy inference system presented the R2 of 0.9997 and 0.9998; and and RMSE of 0.0027 and 0.0011 for garlic and shallot, respectively. Comparing the results obtained from mathematical models, artificial neural networks and fuzzy logic, showed that the RMSE in the fuzzy logic was lower than artificial neural network and mathematical models.
    Conclusions
    Three factors (air temperature, air velocity and drying time) were considered for forecasting moisture ratio in fluidized bed dryer as independent variables using mathematical model, artificial neural networks and fuzzy logic. Cascade forward back propagation (CFBP) and feed forward back propagation (FFBP) with Levenberg-Marquardt (LM), Bayesian learning (BR) algorithms and the Mamdani Fuzzy Inference System using triangular membership function were used for training the patterns. Comparing the results obtained from mathematical models, artificial neural networks and fuzzy logic, showed that the root mean square error in fuzzy logic was lower than others.
    Keywords: Artificial neural network, Fluidized bed dryer, Fuzzy logic, Garlic, Shallot, Moisture ratio}
  • زهرا حیدری، رضا امیری چایجان *، محمود اثنی عشری، محمدعلی زلفی گل
    تولید پودر از برخی محصولات کشاورزی که سطح تولید گسترده ای 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 بهینه سازی فرآیند خشک کردن آب هندوانه در یک خشک کن پاششی تابشی با روش سطح پاسخ بود. آزمایش ها در سه سطح دمایی 60، 75 و C°90 و سه سطح غلظت ماده کمکی مالتودکسترین 5، 7 و (w/v) 10% به عنوان متغیرهای مستقل و مقادیر لیکوپن، تغییر رنگ، حلالیت، رطوبت و ظرفیت آنتی اکسیدانی به عنوان متغیرهای وابسته انجام شد. ضریب تبیین مدل های پیش بینی متغیرهای مقدار لیکوپن، تغییر رنگ، حلالیت، رطوبت و ظرفیت آنتی اکسیدانی 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 آنتی اکسیدانی) در بهینه سازی خشک کن پاششی با روش سطح پاسخ، دمای بهینه محفظه خشک کن، غلظت ماده کمکی مالتودکسترین، مقدار لیکوپن، تغییر رنگ، حلالیت، رطوبت و ظرفیت آنتی اکسیدانی به ترتیب C° 67/79، (w/v) 5%، 84/24 میلی گرم در 100 گرم، 86/37، 12/35%، 58/26% برمبنای وزن خشک و 05/25% پیشنهاد شد.
    کلید واژگان: لیکوپن, آنتی اکسیدان, رنگ و روش سطح پاسخ}
    Z Heydari, R Amiri Chayjan*, M Esna Ashari, MA Zolfigol
    Powder production from agricultural products that cultivated in large area is important to prevent losses in harvesting time and changing harvested material to valuable product with longer shelf life. The aim of this study was to optimize the drying of watermelon juice in a radiant spray dryer using response surface methodology (RSM). Experiments were conducted in three levels of air temperatures (60, 75 and 90 °C) and three levels of maltodextrin concentration (5, 7.5 and 10% w/v) as an additive material. Dependent parameters were lycopene value, color change, pH, solubility, moisture content, bulk density and antioxidant capacity. Coefficient of determination for prediction of lycopene value, color change, solubility, moisture content and antioxidant capacity were derived 98.70, 94.19, 96.27, 98.50 and 98.71, respectively. With respect to the desired conditions in this research (the lowest change in color and the highest value for lycopene, solubility and antioxidant capacity), the optimized condition with RSM for air temperature, maltodextrin concentration, lycopene value, color change, solubility, moisture content and antioxidant capacity were 79.67 °C, 5% (w/v), 24.84 mg/100g, 37.86, 35.12%, 26.58% (d.b.) and 25.05%, respectively.
    Keywords: Lycopene, Antioxidant, Color, Response surface method}
  • محمد کاوه *، رضا امیری چایجان، یوسف عباسبور گیلانده، ترحم مصری گندشمن
    در این پژوهش، به منظور برآورد خواص خشک¬کردن بادمجان در یک خشک¬کن پیوسته از روش شبکه¬های عصبی مصنوعی (ANN) ، الگوریتم بهینه¬سازی توده ذرات (PSO) و الگوریتم گرگ خاکستری (GWO) استفاده شد. فرآیند خشک¬کردن در سه سطح دمایی (45، 60 و C°75) ، سه سطح سرعت هوا (1 و 5/1 و m/s2) و سه سطح سرعت خطی تسمه (5/2، 5/6 و mm/s 5/10) در یک خشک¬کن پیوسته صورت گرفت که این سه پارامتر به عنوان ورودی در پیش¬بینی ضریب پخش رطوبت موثر و انرژی مصرفی ویژه، در مدل¬های ANN، PSO و GWO مورد استفاده قرار گرفت. آزمایش ها برای خشک کردن بادمجان از رطوبت (d. b. %) 1025 تا زمانی که رطوبت نهایی به (d. b. %) 10 رسید انجام گرفت. با توجه به نتایج به دست آمده، بیشترین مقدار ضریب پخش رطوبت موثر (Deff) برای بادمجان (m2/s 8-10×14/1) حاصل شد. همچنین کمترین مقدار انرژی مصرفی ویژه (SEC) MJ/kg62/130 به دست آمد. پس از آن 27 نمونه آماده با توجه به استانداردهای مربوطه و مجموعه داده¬ها به دست آمد. سپس با توجه به چندین شاخص عملکرد، از جمله ضریب تعیین (R2) ، میانگین مربعات خطا (MSE) و میانگین خطای مطلق (MAE) ، مدل¬ها مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند و بهترین مدل پیش¬بینی انتخاب شد. با توجه به نتایج به دست آمده مقدار R2 برای مدل GWO به ترتیب 9996/0 و 9994/0 برای ضریب پخش رطوبت موثر و انرژی مصرفی نشان¬دهنده برتر بودن مدل GWO نسبت به سایر مدل¬ها می¬باشد، در حالی که این مقادیر به ترتیب 9992/0 و 9991/0 برای PSO و 9990/0 و 9988/0 برای ANN به دست آمد. نتایج نشان داد که مدل GWO دارای ظرفیت بیشتری برای پیش¬بینی Deff و SEC در مقایسه با دیگر مدل¬ها می¬باشد.
    کلید واژگان: بادمجان, ضریب پخش رطوبت موثر, انرژی مصرفی ویژه, ANN, PSO, GWO}
    Mohammad Kaveh *, Reza Amiri Chayjan, Yousef Abbaspour, Gilandeh, Tarahom Mesri Gundoshmian
    Introduction
    Eggplant (Solanum melongenaL.) is being cultivated in North America, Asia and the Mediterranean area. Its limited shelf life is one of the important restrictions in the trade of eggplant as a fresh product. Drying is one of the most current methods used to maintenance agricultural products. This process improves the food stability, since it reduces significantly the water and microbiological activity of the material and minimizes physical and chemical changes during its storage. Dynamic modeling of drying characteristics for various agricultural products, including artificial intelligence techniques that include artificial neural networks (ANNs), particle swarm optimization (PSO) and grey wolf optimizer (GWO) Which has attracted a lot of attention recently, because the ability to learn from these systems to detect fruit and vegetable behaviors is a complex process in which mathematical models simply do not apply in recent decades. The main objective of this research was to determine the effective moisture diffusivity, and specific energy consumption of eggplant slices with a semi-industrial continuous band dryer. Moreover, some novel methods including ANN, PSO and GWO as an approximating tools were developed and evaluated for prediction of Deff and SEC of the process.
    Materials and methods
    Freshly harvested eggplant were purchased from a local market and stored in the refrigerator at about 4°C for experiments. The initial moisture content of eggplant was determined by oven method. About 40 g of eggplant slice (4 mm thickness) with three replicates were dried at 70°C for 24 h. Eggplant slice with average initial moisture content of 10.25% (d.b.) was chosen as the drying material.
    The dryer consists of an adjustable centrifugal blower, hot air suction tube, heater, control panel, air channel to uniform distribution of hot air, drying chamber, Belt (20 cm, 200 cm), three inverters (LS, Korea), temperature and humidity sensors, electrical motor, removable upper part, base, shafts, three infrared lamps (Philips, Belgium) and belt guide. The experiments were performed at air temperatures of 45, 60, and 75C, air velocities of 1, 1.5, and 2 m/s, and belt linear speeds of 2.5, 6.5, and 10.5 mm/s. Feed and cascade forward neural networks were used in this study. There are two types of multilayer perceptron neural network. Two training algorithms including LevenbergMarquardt (LM) and Bayesian regulation (BR) back propagation algorithms were used for updating network weights. The PSO is a simple, powerful and metaheuristic technique that can be applied to solve optimization problems. In the PSO model, every solution is showed as a particle that is alike to a bird flying via the space of a potential solution. In order to mathematically model the social governance of wolves when designing Grey Wolf Optimizer (GWO), assume the fittest solution as the alpha ( ). Consequently, the second and third best solutions are named beta ( ) and delta ( ), respectively.
    Results and discussion
    In the present study, the application of Artificial Neural Network (ANN), particle swarm optimization (PSO) and grey wolf optimizer (GWO) for predicting the and was investigated. Based on several statistical operates [such as coefficient of correlation ( ) and mean-square error ( ), mean absolute error ( )], for predicting and was found that the GWO ( =0.9915, =0.9986, Respecively) performs better than the PSO (with =0.9927, =0.9890) and ANN (with = 0.9618, =0.9773) models. Drying behavior of eggplant slices at different air temperatures of 45, 60, and 75C, air velocities of 1, 1.5, and 2 m/s and belt linear speeds of 2.5, 6.5, and 10.5 mm/s was studied. The moisture ratio was reduced exponentially with drying time as expected. When the temperature was increased, the drying time eggplant fruit reduced. In other words, at high temperatures, the transfer of heat and mass was higher and the water loss was more excessive. Effective moisture diffusivity and specific energy consumption were calculated after drying of turnip fruit. Maximum values of for eggplant were 1.14×10-8 m2/s. The lowest amount specific energy consumption ( ) was calculated at the boundary of 130.62 MJ/kg.
    Keywords: Eggplant, effective moisture diffusion, specific energy consumption, ANN, PSO, GWO}
  • سمانه صادق زاده نماور، جعفر امیری پریان، رضا امیری چایجان
    پردازش تصاویر دیجیتال به عنوان روشی جدید برای ارزیابی کمی و کیفی خصوصیات بافتی پودر مواد غذایی و دارویی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این پژوهش از خشک کن خلایی پاششی با ریز ذره ساز آلتراسونیک به منظور تولید پودر خشک از عصاره برگ کنگر فرنگی فرموله شده با ماده افزودنی لاکتوز استفاده شد. روند خشک کردن در یک محفظه خشک کن خلا و در دمایی پایین تر از دمای خشک کن های پاششی معمول انجام شد. هدف از این مطالعه، بررسی اثر شرایط عملی بهینه (3%، kPa20، C°75)، نامطلوب (%2، kPa40، C°55) و دو شرایط (%2، kPa30، C°65) و (%2/5، kPa30، C°65) خشک کن خلایی پاششی روی ویژگی های بافتی مستقل از جهت و اثر زاویه در جهت های چهارگانه (°0، °45، °90 و °135) روی ویژگی های بافتی جهت دار پودر عصاره برگ کنگر فرنگی می باشد. برای تشخیص بافت، تصاویر میکروسکوپی (SEM) به دو صورت تک ذره و ذرات توده ای تهیه شدند. ده ویژگی بافتی تصاویر با استفاده از ماتریس هم وقوعی سطوح خاکستری به منظور ارزیابی کیفی بافت پودر عصاره استخراج گردید. نتایج حاصل از تجزیه وتحلیل بافت نشان داد که پودرهای حاصل از شرایط خشک کردن در دمای بالا (75 درجه سلسیوس) و فشار خلا پایین (20 کیلو پاسکال) و غلظت محلول (2 گرم بر 100 میلی لیتر) دارای تعداد بیشتری از ذرات با بافت صاف و یکنواخت بودند. درنتیجه در این شرایط، پارامترهای انرژی، همبستگی، همگنی و glcmstd بیشترین مقدار و مقادیر کنتراست، آنتروپی، rangefilt و stdfilt کمترین مقدار را دارا بودند. دو ویژگی بافتی جهت دار (کنتراست و همبستگی) نیز با توجه به ماهیت بافت ذرات در جهت های اندازه گیری مختلف اختلاف معنی داری را نشان دادند.
    کلید واژگان: برگ کنگر فرنگی, خشک کن خلایی پاششی, پودر عصاره, پردازش تصویر, ویژگی های بافت, ماتریس هم وقوعی سطح خاکستری}
    S. Sadeghzade Namavar, J. Amiri Parian, R. Amiri Chayjan
    Introduction
    The artichoke is part of the foods from the vegetable group that provide important nutrients like vitamin A and C, potassium and fiber which used as a food and medicine. In the pharmaceutical sector, dried extracts are used in the preparation of pills and capsules. Dried extracts can be prepared from the dehydration of a concentrated extractive solution from herbal materials (leaves, roots, seeds, etc.), resulting in a dried powder. The spray drying is widely used in the preparation of dried powders from extracts of medicinal plants, fruit pulps. One of the newly developed spray drying techniques is an ultrasonic vacuum method, which strengths of spray drying by incorporation of ultrasonic atomizer and vacuum chamber. Nowadays, image processing has been applied to food images, as acquired by different microscopic systems, to obtain numerical data about the morphology and microstructure of the analyzed foods. For this purpose, microscopy and image processing techniques could be considered as proper tools to evaluate qualitatively and quantitatively the food microstructure, making possible to carry out numerical correlations between microstructure data, as obtained from the images, and the textural properties of food powders. The textural characteristics of the obtained dried powders are determined by means of a perfect detection by scanning electron microscopy (SEM) pictures, and analyzed with a statistical approach for image texture studies, which calls the gray level co-occurrence matrix (GLCM) technique. The object of this study was to illustrate the application of image processing to the study of texture properties from extract powder using GLCM texture analysis and some vacuum spray dryer conditions effect on the texture features of mass particles and single particle SEM images.
    Materials And Methods
    After preparing water extract solution from artichoke leaves, extracts were dried under four conditions of vacuum spray drying (according to Table 1). To study the texture of the obtained dried extract powders, different representative features are extracted from the GLCM matrix. The angular second moment (ASM), which is defined as a measure of the homogeneity of the image, the contrast parameter (CT), which represents the amount of local variations given by differences in the gray values in the image. The correlation value (CR), which is a measure of gray tone linear dependencies in the image depending on the direction of the measure (different θs). The inverse difference moment value (IDM), which, similar to ASM, quantifies the homogeneity of the image, however, using a different equation, the entropy parameter (ET), which is a measure that is inversely related to the order given by the gray tones in the image. Rangefilt and stdfilt calculates the local range and local standard deviation of an image respectively. Entropyfilt calculates the local entropy of a grayscale image also. Parameters (ASM, CT, CR and IDM were analyzed in four directions (0º, 45º, 90º, and 135º).
    Results And Discussion
    The results of analysis of variance showed that, the difference between the textural features of a single particle and mass particles in four different conditions vacuum spray dryer was significant statistically. Texture analysis was demonstrated that larger ASM, CR, and IDM values indicate less roughness, whereas larger CT and ET values indicate more roughness. At lower inlet temperature and higher vacuum pressure, water diffusion in the material to be slower and allowing the deformation process in the particles to be more pronounced. Consequently, it was possible to observe that generated smaller particles are rougher and less spherical. When the concentration is increased, due to the constant concentration of the additive, the ratio of excipient (lactose) to extraction decreased, as a result were formed a greater number of particles with rougher surfaces. According to these conditions, the values of CT, ET, rangefilt and stdfilt were larger while ASM, CR, and IDM values were smaller. By analyzing the effect of the angle on the oriented textural characteristics, the contrast and correlation parameter were maximum at the angles of 45 and 135 degrees and 0 and 90 degrees respectively.
    Conclusions
    Image processing could be auxiliary tools for understanding and characterizing complex systems such as food and biological materials. In this study imaging-based technique was developed to evaluate the texture properties of artichoke leaf extract powder at different conditions of vacuum spray drying. The use of higher temperatures and lower vacuum pressures contributed to faster evaporation rate and production of smoother and larger particles, thereby increasing ASM, CR, and IDM values and reducing CT, ET, Rangefilt and stdfilt. Furthermore, the contrast and entropy parameters showed inverse trends in comparison with correlation, energy and homogeneity. Decrease of solution concentration resulted in the more presence of lactose in the composition of extract/excipient improves the textural properties of powders. The direction parameter had also affected on GLCM textural features. Two oriented textural characteristics (contrast and correlation) also showed significant differences with respect to the nature of particle texture in different directions of measurement. The obtained data extracted from image analysis may provide valuable information to understand the role of structure with respect to product functionality.
    Keywords: Artichoke leaves, Extract powder, Grey level co-occurrence matrix, Textural features, Vacuum spray drying}
  • سمانه صادق زاده نماور، رضا امیری چایجان *، جعفر امیری پریان، محمدعلی زلفی گل
    در این پژوهش از خشک کن خلایی پاششی با ریز ذره ساز آلتراسونیک به منظور تولید پودر خشک از عصاره ی برگ کنگر فرنگی استفاده شد. روند خشک کردن در یک محفظه خشک کن خلا و در دمایی پایین تر از دمای خشک کن های پاششی معمولی انجام شد. اثرهای متغیرهای مستقل (دمای داخلی 55-75 درجه سلسیوس، فشار خلا درون محفظه 20-40 کیلوپاسکال و غلظت محلول 2-3 درصد) روی خواص کاربردی (محتوای رطوبت، اندازه ذره، چگالی توده و چگالی حاصل از ضربه، جریان پذیری و چسبندگی)، خواص بازسازی (تر شوندگی، پراکندگی و حلالیت) و خواص شیمیایی (محتوای فنل کل و فعالیت مهار DPPH) پودر عصاره برگ کنگر فرنگی با لاکتوز تک آب به عنوان یک حامل به منظور دستیابی به عملکرد فرآیند بالا و خواص مطلوب بررسی شد. پودرهای تولیدشده در شرایطی با غلظت محلول 3 درصد، بالاترین میانگین قطر ذرات، چگالی توده و چگالی حاصل از ضربه، زاویه ترکننده (کاهش ترشوندگی) و محتوای فنل کل (TPC) را نشان دادند، درحالی که فاکتورهای پراکندگی و حلالیت در این شرایط پایین ترین مقدار بودند. تحت شرایط دمای ورودی بالا و فشار خلا پایین، محتوای رطوبت، چگالی توده و چگالی حاصل از ضربه ی ذرات پایین تر و پراکندگی و حلالیت بالاتری حاصل شد. خواص شیمیایی نیز تحت تاثیر متغیرهای فشار خلا و دمای ورودی، هر دو به شیوه ای معکوس قرار گرفتند. نتایج نشان داد که غلظت محلول 3 درصد، دمای ورودی 75 درجه سلسیوس و فشار خلا 20 کیلو پاسکال، بهترین شرایط برای خشک کردن عصاره برگ کنگرفرنگی در شرایط خلایی پاششی بود.
    کلید واژگان: خشک کن خلایی پاششی با ریز ذره ساز التراسونیک, پودر عصاره, خواص کاربردی, خواص بازسازی, خواص شیمیایی}
    Sadeghzade Namavar S., Amiri Chayjan R. *, Amiri Parian J., Zolfigol M. A
    In this study, ultrasonic vacuum spray dryer was used to produce a dried powder of artichoke leaves extract.The drying process was performed in a vacuumed drying chamber at a lower temperature than the conventional spray dryers. The effects of independent variables (inlet temperature of 55-75 °C, vacuum pressure of 20-40 kPa, and solution concentration of 2-3%) were investigated on the functional (moisture content, particle size, bulk and tapped densities, flowability, and cohesiveness), reconstitution (wettability, dispersibility, and solubility) and chemical properties (total phenol content and DPPH scavening activity) of artichoke leaves extract powder with monohydrate lactose as a carrier in order to achieve the high process yield and desirable properties.The powders produced with the solution concentration of 3% showed the highest mean diameter of particle, bulk, and tapped densities, wetting angle (decreasing wettability) and total phenol content (TPC), while the values of dispersibility and solubility were the lowest. The increase in the inlet temperature and decrease in the vacuum pressure resulted in the particles with lower moisture content, bulk, and tapped densities as well as higher dispersibility and solubility. Chemical properties were influenced by the vacuum pressure and inlet temperature variables, both in a negative manner. The key results indicated that the solution concentration of 3%, inlet air temperature of 75 °C, and vacuum pressure of 20 kPa were the best conditions for artichoke leaves extract drying under the vacuum spray drying conditions.
    Keywords: Artichoke leaves, Ultrasonic vacuum spray drying, Extract powder, Functional properties, Reconstitution properties, Chemical properties}
  • میثم صفری، رضا امیری چایجان*، بهنام علایی
    در این مطالعه خواص خشک شدن مغز بادام رقم آذر در یک خشک کن پیوسته نیمه صنعتی با پیش تیمار میکروویو مورد مطالعه قرار گرفت. هدف از انجام این پژوهش، ارزیابی تاثیر دمای هوا، توان میکروویو و سرعت خطی تسمه در روند خشک کردن مغز بادام بود. آزمایش های خشک کردن مغز بادام در سه سطح دمای هوا (45، 60 و75 درجه سلسیوس)، سه سطح توان میکروویو (270 و450 و 630 وات)، سه سطح سرعت تسمه (5/2 و 5/6 و 5/10 میلیمتربرثانیه) و سرعت هوای ثابت 5/1 متربرثانیه انجام شد. هفت مدل تجربی به داده های سینتیک بدست آمده از آزمایش ها برازش داده شدند. نتایج نشان داد که مدل میدلی و همکاران دارای بهترین عملکرد بود. بیشترین مقدار ضریب پخش رطوبت موثر (9-1073/4 مترمربع بر ثانیه) در دمای 75 درجه سلسیوس، توان میکروویو 630 وات و سرعت تسمه 5/10 میلیمتربرثانیه و کمترین مقدار آن (10-1096/4 مترمربع بر ثانیه) در دمای 45 درجه سلسیوس، توان میکروویو 270 وات و سرعت تسمه 5/2 میلیمتربرثانیه بدست آمدند. مقدار انرژی فعال سازی بین 295/10 و 151/28 کیلوژول بر مول محاسبه شد. بیشترین و کمترین مقدار انرژی مصرفی ویژه به ترتیب 17/83 گیگاژول بر کیلوگرم و 17/8 گیگاژول بر کیلوگرم محاسبه شدند. بیشترین و کمترین مقدار چروکیدگی به ترتیب 86/10% و 12/6% تعیین شدند. بیشترین میزان تغییر کلی رنگ 46/9 و کمترین مقدار آن 76/4 حاصل گردید. با توجه به اهمیت شاخص های کیفی، برای داشتن کمترین مقدار چروکیدگی و تغییر رنگ، باید مغز بادام را در دمای 45 درجه سلسیوس، توان میکروویو 270 وات و سرعت تسمه 5/6 میلیمتربرثانیه خشک کرد.
    کلید واژگان: بادام, توان میکروویو, خشک کردن, خشک کن پیوسته نیمه صنعتی, سرعت تسمه}
    Safarim., Amiri Chayjan R. *, Behnam Alaei
    In this study, the drying properties of Azar variety of almond kernels in a semi industrial continuous dryer with microwave pretreatment were investigated. The aim of this research work was study the effects of air temperature, microwave power and belt linear speed on drying process of almond kernel. Three drying air temperatures (45, 60, 75 °C), three microwave powers (270, 450 and 630 W) and three belt speeds (2.5, 6.5 and 10.5 mm/s) were applies under constant air velocity of 1.5 m/s. Seven mathematical models were fitted to the experimental data of almond kernels drying. The results indicated that the Midilli et al. model had the best performance. The highest values of effective moisture diffusivity (4.73×10-9 m2/s) achieved at air temperature of 75°C, microwave power of 630 W and belt speed of 10.5 mm/s and the lowest value (4.96×10-10 m2/s) at air temperature of 45°C, microwave power of 270 W and belt speed of 2.5 mm/s. The activation energy for almond kernels was between 10.29 and 28.15 kJ/mol. The highest and lowest values of specific energy consumption were 83.17 and 8.17 GJ/kg, respectively. Maximum and minimum values of shrinkage were 10.86% and 6.12%, respectively, computed. The highest and lowest values of total color change were 9.46 and 4.76, respectively. Based on the quality indices, it is recommended to achieve the least values of shrinkage and color changes, the almond kernels will be dry in air temperature of 45 °C, microwave power of 270 W and belt speed of 6.5 mm/s.
    Keywords: Almond, Microwave power, Drying, Semi industrial continuous dryer, Belt speed}
  • مریم احمدی قویدلان، رضا امیری چایجان*
    در این مطالعه، از یک خشک کن مادون قرمز با پیش تیمار مایکروویو برای خشک کردن مغز فندق استفاده شد. برای تعیین شرایط بهینه سازی نمونه های فندق از روش سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی به منظور بررسی تاثیر دمای هوا در سه سطح (45، 65 و 85 درجه سلسیوس)، توان مادون قرمز در سه سطح (500، 1000 و 1500 وات) و توان مایکروویو در سه سطح (270، 450 و 630 وات) برای خشک کردن مغز فندق استفاده شد. تجزیه و تحلیل واریانس (فاکتور عدم برازش و مقدار R2) برای تعیین مطلوبیت مدل استفاده شد. از سطوح پاسخ و منحنی های تراز برای نشان دادن اثر متقابل متغیرهای مستقل با متغیر پاسخ ایجاد شد. بر اساس آزمایش های انجام شده شرایط بهینه جهت انتخاب مقادیر بیشینه ضریب انتشار موثر رطوبت و L* (شاخص رنگ) و انتخاب مقادیر کمینه انرژی مصرفی کل، چروکیدگی و شاخص های رنگ a* و b* اعمال شد. با توجه به نتایج، شرایط بهینه در دمای هوای 45 درجه سلسیوس، توان مایکروویو 14/471 وات و توان مادون قرمز 89/1316 وات تعیین گردید. در این نقاط بهینه مقادیر متغیرهای پاسخ ضریب انتشار موثر رطوبت، انرژی مصرفی کل، چروکیدگی، L*، a* و b* به ترتیب 9-10×36/2 متر مربع بر ثانیه، 65/2 کیلووات ساعت، 94/12 درصد، 10/54، 97/14 و 70/16 به دست آمدند.
    کلید واژگان: انرژی مصرفی کل, چروکیدگی, شاخص های رنگ, ضریب انتشار موثر رطوبت}
    Maryam Ahmadi Ghavidelan, Reza Amiri Chayjan*
    In this study, hazelnut kernels were dried in an infrared dryer with microwave pretreatment. To determine the optimization conditions of the hazelnut samples, response surface methodology and central composite design were used to investigate the effect of temperature levels (45, 65 and 85 ° C), infrared power levels (500, 1000 and 1500 W) and microwave power levels (270, 450 and 630 W) on drying of hazelnut kernels. The adequacy and accuracy of the fitted models (Lack of Fit and R2) were checked with analysis of variance (ANOVA). Response surfaces and contour plots were created to show the interaction between the independent and the response variables. Based on the experiments, the optimum conditions for the highest values of effective moisture diffusivity and L* (color index) and the lowest values of consumption energy, shrinkage and a*, b* (color indices) were determined at air temperature of 45°C, microwave power of 470.86 W and infrared power of 1316.72 W. The optimum values of the response variables affecting the effective moisture diffusivity, consumption energy, shrinkage, L*, a* and b* were obtained 2.35×10-9 m2 s-1, 2.65 kWh, 12.94%, 54.10, 14.97 and 16.70, respectively.
    Keywords: Color indices, Effective moisture diffusivity, Shrinkage, Total consumption energy}
  • مریم احمدی قویدلان، رضا امیری چایجان *
    برداشت اغلب محصولات کشاورزی در رطوبتی صورت می گیرد که مناسب انبارداری نمی باشد. بنابراین به منظور جلوگیری از فاسدشدن این محصولات، عملیات خشک کردن بر روی آن ها صورت می گیرد. در این پژوهش، از یک خشک کن بسترسیال مادون قرمز برای خشک کردن مغز فندق استفاده شد. برای تعیین شرایط بهینه خشک شدن نمونه های فندق از روش سطح پاسخ طرح مرکب مرکزی مرکز سطح (Face-Centered Central Composite Design)، جهت بررسی تاثیر دمای هوا در سه سطح 45، 65 و 85 درجه سلسیوس، سرعت هوا در سه سطح 30/1، 09/3 و 87/4 متر بر ثانیه و توان مادون قرمز در سه سطح 500، 1000 و 1500 وات به عنوان متغیرهای مستقل استفاده شد. از روش تجزیه و تحلیل واریانس (عامل عدم برازش و مقدار R2) برای تعیین مطلوبیت مدل استفاده شد. سطوح پاسخ و منحنی های تراز برای نشان دادن اثر متقابل متغیرهای مستقل با متغیرهای پاسخ (ضریب نفوذ موثر رطوبت، انرژی مصرفی، چروکیدگی و تغییرات کل رنگ (∆E)) ایجاد شد. بر اساس آزمایش های انجام شده، شرایط بهینه جهت انتخاب مقادیر بیشینه ضریب نفوذ موثر رطوبت و انتخاب مقادیر کمینه انرژی مصرفی، چروکیدگی و تغییرات کل رنگ (∆E) اعمال شد. با توجه به نتایج، شرایط بهینه خشک کردن فندق در خشک کن بسترسیال مادون قرمز به ترتیب در دمای هوای 96/48 درجه سلسیوس، سرعت هوای 53/1 متر بر ثانیه و توان مادون قرمز 500 وات تعیین گردید. در این نقطه بهینه، مقادیر متغیرهای پاسخ ضریب نفوذ موثر رطوبت، انرژی مصرفی، چروکیدگی و ∆E به ترتیب 10-10×13/3 مترمربع بر ثانیه، 76/18 کیلووات ساعت، 17/11 درصد و 71/3 به دست آمدند.
    کلید واژگان: بهینه سازی, خشک کن, روش سطح پاسخ, فندق, مادون قرمز}
    M. Ahmadi Ghavidelan, R. Amiri Chayjan *
    Most of agricultural products are harvested in high moisture level which is not suitable for storage. Therefore, to prevent deterioration, drying operations are performed on them. In this study, hazelnut kernels were dried in an infrared fluidized bed dryer. To determine the optimized conditions of the hazelnut samples, response surface methodology and Face-Centered Central Composite Design (Face-CCD) were used to investigate the effect of temperature levels (45, 65 and 85 °C), air velocity levels (1.30, 3.09 and 4.87 m/s) and infrared power levels (500, 1000 and 1500 W) under infrared fluidized bed dryer. The adequacy and accuracy of the fitted models (lack of fit and R2) were checked with analysis of variance (ANOVA). Response surfaces and contour plots were created to show the interaction between the independent variables and the response variables (effective moisture diffusivity, consumption energy, shrinkage and the total color difference). Based on the experiments, the optimum conditions for the maximum values of effective moisture diffusivity and minimize values of consumption energy, shrinkage and ∆E (total color difference) were applied. According to the results in infrared fluidized bed dryer, the optimum conditions were determined at air temperature of 48.96°C, air velocity of 1.53 m/s and infrared power of 500W. The optimum values of the response variables affecting the effective moisture diffusivity, consumption energy, shrinkage and the total color difference (∆E) were obtained 3.13×10-10 m2/s, 18.76 kWh, 11.17% and 3.71, respectively.
    Keywords: Drying, Hazelnut, Infrared, Optimization, Response surface methodology}
  • محمد کاوه *، رضا امیری چایجان
    هدف از این تحقیق برآورد ضریب پخش رطوبت موثر، انرژی مصرفی ویژه، نرخ خشک کردن و نسبت رطوبت در خشک کردن بستر سیال دانه های انار، انگور و بنه به کمک شبکه های عصبی مصنوعی می باشد. سه عامل موثر برای پیش بینی ضریب پخش رطوبت موثر و انرژی مصرفی ویژه عبارتند از: نوع محصول، سرعت هوای ورودی، دمای هوای ورودی. برای پیش بینی نرخ خشک کردن و نسبت رطوبت از چهار عامل موثر استفاده شد که عبارت بودند از: نوع محصول، سرعت هوای ورودی، دمای هوای ورودی و زمان خشک کردن. تعداد 27 آزمایش برای ضریب پخش رطوبت موثر و انرژی مصرفی ویژه و 2165 آزمایش برای نرخ خشک کردن و نسبت رطوبت برای ایجاد الگوهای آموزش و ارزیابی به وسیله یک خشک کن آزمایشگاهی انجام گرفت. از شبکه ها و الگوریتم های متعددی برای آموزش الگوهای موجود استفاده شد. نتایج بررسی ها نشان داد که شبکه پس انتشار پیشخور با توپولوژی 2-5-5-3 و تابع آستانه لونبرگ-مارکوارت قادر است ضریب پخش رطوبت موثر و انرژی مصرفی ویژه را با ضریب تعیین 9805/0 و 9954/0 و خطای میانگین مربعات 00009/0 در شرایط مختلف خشک کردن دانه های انار، انگور و بنه در خشک کن بستر سیال را پیش بینی نماید. همچنین بیشترین ضریب تعیین برای پیش بینی نرخ خشک کردن و نسبت رطوبت به ترتیب 9799/0 و 9996/0 به دست آمد.
    کلید واژگان: خشک کردن, خشک کن بسترسیال, ضریب پخش رطوبت موثر, نرخ خشک کردن و شبکه های عصبی مصنوعی}
    Kavehm. *, Amiri Chayjan, A
    The objective of this research was the predication of effective moisture diffusivity, energy consumption, drying rate and moisture ratio in fluidized bed dryer of pomegranate, grape and terebinth by using artificial neural network approach. The effective factor to predict the effective moisture diffusivity and specific energy consumption were: product type, air velocity and air temperature. Four factors were used to predict the drying rate and moisture ratio as: Product type, air velocity, air temperature and time. A lot of 27 tests were conducted by a laboratory fluidized bed dryer to created training set for effective moisture diffusivity and specific energy consumption and 2165 tests for drying rate and moisture ratio. Several network and algorithms were used to train and evaluate the patterns. The best neural network feed forward back-propagation topology for the prediction of effective moisture diffusivity and energy consumption were 3-5-5-2 with the training algorithm of Levenberg-Marquardt (LM). This structure is capable to predict effective moisture diffusivity and specific energy consumption With R2= 0.9954 and 0.9805, respectively and mean-square error of 0.00009. Also the highest R2 values to predict the drying rate and moisture ratio were 0.9799 and 0.9996 respectively.
    Keywords: Drying, Fluidized bed dryers, Effective moisture diffusivity, Drying rate, Artificial neural network}
  • رضا امیری چایجان*، بهنام علایی
    امواج کوتاه و متوسط مادون قرمز به عنوان یک منبع انرژی در فرآیند خشک شدن در شرایط خلا به کار می روند و تا کنون هیچ مقایسه ای بین این دو منبع انرژی در فرآیند خشک شدن محصولات کشاورزی انجام نشده است. در این تحقیق تاثیر تابش امواج کوتاه و متوسط مادون قرمز بر رفتار خشک کردن برش های هلو در شرایط خلا بررسی و مقایسه شد. خشک کردن نمونه ها در فشارهای مطلق 20، 40 و60 کیلو پاسکال و در درجه حرارت های 50، 60 و 70 درجه ی سلسیوس تحت هر دو منبع انرژی انجام شد. رفتار خشک شدن برش های هلو شامل اثر شرایط خشک کردن بر کاهش رطوبت، ضریب پخش رطوبت موثر ، رنگ و چروکیدگی در خشک کن خلا- مادون قرمز مورد بررسی قرار گرفت. ضریب پخش رطوبت موثر برش های هلو تحت تاثیر امواج متوسط مادون قرمز نسبت به امواج کوتاه در شرایط مختلف خشک کردن بین11-10× 6/2 تا 10-10× 4/1 متر مربع بر ثانیه بیشتر بود. تغییرات کلی رنگ و درصد چروکیدگی برش های هلو تحت تاثیر امواج کوتاه مادون قرمز نسبت به امواج متوسط در شرایط مختلف خشک کردن به ترتیب بین 6/6 تا 7/8 و 8/7% تا 7/9 % کمتر بود. کمترین میزان تغییرات کلی رنگ برش های هلو تحت امواج کوتاه و متوسط مادون قرمز به ترتیب 2/8 و 8/14 حاصل شد. همچنین کمترین درصد چروکیدگی برش های هلو تحت امواج کوتاه و متوسط مادون قرمز به ترتیب 3/46 % و 9/55 % به دست آمد.
    کلید واژگان: امواج کوتاه مادون قرمز, امواج متوسط مادون قرمز, خشک کن خلا, رنگ, چروکیدگی}
    Reza Amiri Chayjan *, Behnam Allai
    Short and medium infrared radiation implemented as an energy source in drying process under vacuum conditions. Any comparative study was not carried out between these two energy sources in drying process of agricultural products. In this study, effects of short and medium wave of infrared were evaluated and compared on drying behavior of peach slices under vacuum condition. Drying of the samples was implemented under both the energy sources at the absolute pressures of 20, 40 and 60 kPa and drying temperatures of 50, 60 and 70°C. Drying behavior of peach slices as well as the effect of drying conditions on moisture loss trend, effective diffusion coefficient, color and shrinkage of peach slices, dried in an infrared-vacuum dryer were examined. Effective diffusion coefficient of peach slices under medium wave infrared at different drying conditions was more than short wave infrared in the ranges of 2.6×10-11 to 1.4×10-10 m2/s. Total color difference and shrinkage of peach slices under short wave infrared at different drying conditions was less than medium wave infrared in the range of 6.6 to 8.7 and 7.8% to 9.7%, respectively. Minimum total color difference of peach slices under short and medium wave of infrared were obtained 8.2 and 14.8 and minimum shrinkage of peach slices under short and medium wave infrared were achieved 46.7% and 55.9% respectively.
    Keywords: Short wave infrared, Medium wave infrared, Vacuum dryer, color, Shrinkage}
  • معین زرین نژاد، رضا امیری چایجان*
    در این پژوهش اثر شرایط مختلف خشک کردن مایکروویو بسترسیال (دمای هوای ورودی، سرعت هوای ورودی و توان مایکروویو) بر روی زمان خشک شدن، ضریب پخش رطوبت موثر، چروکیدگی و انرژی مصرفی کل مغز پسته مورد مطالعه قرار گرفت. برای تجزیه و تحلیل داده ها و بهینه سازی فرآیند خشک کردن پسته از روش سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی استفاده شد. پارامتر های ورودی (مستقل) عبارتند از: دمای هوای ورودی، سرعت هوای ورودی و توان مایکروویو و پارامترهای وابسته (خروجی یا پاسخ) عبارتند از: زمان خشک شدن، ضریب پخش رطوبت موثر، چروکیدگی و انرژی مصرفی کل. رطوبت اولیه نمونه های پسته رقم اکبری 569/0 برپایه خشک بدست آمد. برای خشک کردن نمونه ها از سه سرعت هوای ورودی 16/1، 32/3 و 48/8 متر بر ثانیه، سه دمای هوا 35، 45 و 55 درجه سلسیوس و سه سطح توان مایکروویو 220، 330 و 440 وات استفاده شد. مقادیر زمان خشک شدن، ضریب پخش رطوبت موثر، چروکیدگی و انرژی مصرفی کل به ترتیب 2/1 تا 83/3 ساعت، 10-10×70/2 تا 9-10×32/1 متربرثانیه، 01/12% تا 43/35% و 337/0 تا 63/1 کیلووات ساعت به دست آمدند. نقطه بهینه خشک کردن پسته در دمای هوای 48/38 درجه سلسیوس، سرعت هوای 16/1 متر بر ثانیه و توان مایکروویو 440 وات به دست آمد و مقادیر متغیرهای پاسخ در نقطه بهینه زمان خشک کردن، ضریب پخش رطوبت موثر، چروکیدگی و انرژی مصرفی کل برای خشک کردن پسته با خشک کن مایکروویو بسترسیال به ترتیب 677/2 ساعت، 10-10×179/5 مترمربع بر ثانیه، 41/18% و 7109/0 کیلووات ساعت محاسبه شد.
    کلید واژگان: بهینه سازی, پسته, چروکیدگی, انرژی مصرفی کل}
    Moeen Zarin Nejad, Reza Amiri Chayjan*
    In this research the effect of different drying conditions of microwave fluidized bed (inlet air temperature, inlet air velocity and microwave power) on drying time, effective moisture diffusivity, shrinkage and total energy consumption of pistachio kernel was studied. Data analysis and optimization of drying process of pistachio were conducted by response surface method and central composite design. Input (independent) parameters were: inlet air temperature, inlet air velocity and microwave power. Dependent (output or response) variables were: drying time, effective moisture diffusivity, shrinkage and total energy consumption. The primary moisture content of pistachio kernels has been determined 0.569 (d.b.). Drying of the kernels was performed at three levels of air velocity (1.16, 3.32 and 8.48 m/s), three levels of input air temperature (40, 55 and 70°C) and three levels of microwave power (220, 330 and 440W). The obtained effective drying time, moisture diffusivity, shrinkage and total energy consumption of pistachio ranged between 1.2 to 3.83 h, 2.7×10-10 to 1.32×10-09 m2/s, 12.01% to 35.43% and 0.337 to 1.63 kWh, respectively. The optimum point occurred at air temperature of 38.48˚C, air velocity of 1.16 m/s and microwave power of 440 W. Response variable values for drying of Akbari cultivar of pistachio with fluidized bed microwave dryer at this point were drying time of 2.677 h, effective moisture diffusivity of 5.179×10-10, shrinkage percent of 18.41% and total energy consumption of 0.7109 kWh.
    Keywords: Drying, optimization, pistachio, Shrinkage, Total energy consumption}
  • میثم صفری، رضا امیری چایجان *، بهنام علایی
    هدف از انجام این مطالعه، ارزیابی تاثیر درجه حرارت هوا، توان میکروویو و فشار خلاء در روند خشک کردن مغز بادام و محاسبه ضریب پخش موثر رطوبت، انرژی فعال سازی، انرژی مصرفی، چروکیدگی و تغییرات کلی رنگ مغز بادام در طی فرآیند خشک کردن بود. در این پژوهش خواص خشک شدن مغز بادام با رطوبت اولیه 47% بر پایه خشک در یک خشک کن خلائی مادون قرمز با پیش تیمار میکروویو با پیش تیمار میکروویو مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش های خشک کردن مغز بادام در سه سطح دمای هوای خشک کن (45، 60 وC ° 75)، سه سطح توان میکروویو (270، 450 و W 630) و سه فشار خلاء (20، 40 و kPa 60) و در توان مادون قرمزW100 انجام شد. هفت مدل ریاضی خشک کردن مغز بادام با داده های سینتیک به دست آمده از آزمایش ها برازش داده شد. نتایج نشان داد که مدل میدیلی و همکاران دارای بهترین عملکرد بود. بیشترین و کمترین مقدار ضریب پخش رطوبت موثر به ترتیب m2/s9-10 33/5 و m2/s 10-10 03/8 به دست آمدند. مقادیر انرژی فعال سازی برای مغز بادام بین 73/28 و kJ/mol 84/51 محاسبه شد. بیشترین و کمترین مقدار انرژی مصرفی به ترتیب kWh 26/0 و kWh 07/0 به دست آمد. بیشترین و کمترین مقدار چروکیدگی به ترتیب 14/14% و 78/7% تعیین شد. بیشترین میزان تغییر کلی رنگ 85/8 و کمترین مقدار آن 61/2 حاصل گردید. با توجه به اهمیت شاخص های کیفی، توصیه می شود که برای داشتن کمترین مقدار چروکیدگی و تغییر رنگ، مغز بادام را در دمای C° 45، توان میکروویو W 270 و فشار خلاء kPa 20 خشک کرد.
    کلید واژگان: انرژی فعال سازی, بادام, چروکیدگی, ضریب پخش موثر}
    M. Safari, R. Amiri Chayjan*, B. Alaei
    Introduction
    Almond (Amygdales Communist L.) is a perennial plant growing in the cold and xeric environments of Iran. The kernels of almond form an important source of energy and protein. An infrared- vacuum dryer with microwave pretreatment benefits includes high mass transfer coefficients and high quality and the appropriate control on dryer conditions. The aim of this study was to evaluate the effect of air temperature, microwave power and vacuum pressure in drying process of almond kernels and calculate the effective moisture diffusivity, activation energy, energy consumption, shrinkage and color changes.
    Materials And Methods
    Fresh almond kernels were obtained from a field located in Asadabad (Hamedan Province), Iran and stored in a refrigerator at 4±1˚C for experiments. The initial moisture content of almond kernels was determined by drying of 10 g of sample in an oven at 105±1°C until constant weight was attained. In this study, the drying properties of almond kernels with moisture content of 47% (d.b.) in an infrared- vacuum dryer with microwave pretreatment were investigated. Three levels of air temperatures (45, 60, 75 °C), three levels of microwave powers (270, 450 and 630 W) and three levels of vacuum pressures (20, 40 and 60 kPa) were applied to perform the experiments. Seven mathematical models were fitted to the experimental drying data of almond kernels. Weight loss of samples was measured and recorded every 20 seconds in microwave dryer and every 300 seconds in infrared-vacuum dryer, respectively. Drying time was defined as the time required to reduce moisture content of samples to 0.1 g of water per g of dry mass.
    Results And Discussion
    It was observed that increasing the air temperature and microwave power decreased the time required to reach a certain level of moisture ratio. Also, by reducing the vacuum pressure, drying time for almond kernels was decreased. The results showed that the highest values of coefficient of determination were obtained with the Midilli et al. model. The Midilli et al. model gives higher R2 and lower RMSE and . Therefore, the Midilli et al. model may be supposed to demonstrate the drying behavior of the almond kernels in an infrared-vacuum dryer with microwave pretreatment. The maximum value of Deff (5.33×10-9 m2/s) during the experiments was depending on the air temperature of 75˚C, vacuum pressure of 20 kPa and microwave power of 630W. The minimum value of Deff (8.03×10-10 m2/s) depended on the air temperature of 45˚C, vacuum pressure of 60 kPa and microwave power of 270W. Air temperature had a larger effect on the Deff values of almond kernels drying. Minimum and maximum values of activation energy (Ea) for almond kernels were 28.73 and 51.84 kJ/mol, respectively. The highest and lowest values of energy consumption were 0.26 at air temperature of 45˚C, vacuum pressure of 20 kPa and microwave power of 270W and 0.07 kWh at air temperature of 75˚C, vacuum pressure of 60 kPa and microwave power of 630W, respectively. Increase in inlet air temperature demonstrated an exponential decrease in energy consumption. It was also observed that increase of inlet air temperature, vacuum pressure and microwave power decreased specific energy consumption.
    Maximum and minimum values of shrinkage were 14.14% at air temperature of 75˚C, vacuum pressure of 60 kPa and microwave power of 630W and 7.78% computed at air temperature of 45˚C, vacuum pressure of 20 kPa and microwave power of 270W, respectively. The results indicated that the shrinkage increased with increasing air temperature, vacuum pressure and microwave power but the effect of air temperature was more than other parameters. Raising the drying temperature increased the movement of water molecules and made increasing the distance between the molecules in the structure of the sample.
    The highest and lowest values of total color change were 8.85 at air temperature of 75˚C, vacuum pressure of 60 kPa and microwave power of 630W and 2.61 at air temperature of 45˚C, vacuum pressure of 20 kPa and microwave power of 270W, respectively. Results showed that total color change increased with increasing air temperature, microwave and vacuum pressure.
    Conclusion
    With respect to the quality indices of shrinkage and color changes, the recommendation is to dry the almond kernels under air temperature of 45 °C, microwave power of 270 W and vacuum pressure of 20 kPa.
    Keywords: Activation energy, Almond, Shrinkage, Effective moisture diffusivity}
  • ساسان خیاطی، رضا امیری چایجان
    هدف از این پژوهش، پیش بینی برخی خصوصیات حرارتی (ضریب پخش موثر رطوبت و انرژی ویژه مصرفی)، فیزیکی (چروکیدگی و تغییرات کلی رنگ) و مکانیکی (نیروی شکست) میوه بنه در طی فرآیند خشک کردن با خشک کن پیوسته نیمه صنعتی به کمک شبکه های عصبی مصنوعی بود. سه عامل موثر شامل دمای هوای ورودی، سرعت هوای ورودی و سرعت تسمه در عملکرد خشک کن جریان پیوسته به عنوان متغیرهای مستقل در نظر گرفته شد. آزمایش ها در سه سطح دمای هوای ورودی (45، 60 و 75 درجه سلسیوس)، سه سطح سرعت هوای ورودی (1، 5 /1 و 2 متر بر ثانیه) و سه سطح سرعت تسمه (5/ 2، 5/ 6 و 5/ 10 میلی متر بر ثانیه) انجام شد. داده های لازم با استفاده از یک خشک کن جریان پیوسته نیمه صنعتی، جمع آوری شد. از شبکه های پس انتشار پیشرو و پس انتشار پیشخور با الگوریتم های یادگیری لونبرگ- مارکوارت و تنظیم بیزی برای آموزش استفاده شد. برای پیش بینی ضریب پخش موثر رطوبت، شبکه پیشخور با تابع تنظیم بیزی، آرایش 1-13-10-3 و 108 چرخه آموزش با 9999/ 0=R2 مطلوب بود. برای پیش بینی انرژی ویژه مصرفی، شبکه پیشخور با تابع آموزش لونبرگ- مارکوارت، آرایش 1-10-3 و 117 چرخه آموزش با 9961/ 0=R2 مطلوب بود. بهترین شبکه برای پیش بینی چروکیدگی، شبکه پیشخور با تابع تنظیم بیزی، توپولوژی 1-4-6-3 و 101 چرخه با 9926/ 0=R2 آموزش بود. بهترین شبکه برای پیش بینی تغییرات کلی رنگ، شبکه پیشخور با تابع آموزش لونبرگ-مارکوارت با توپولوژی 1-7-6-3 و 24 چرخه آموزش با 9139/ 0=R2 بود. بهترین شبکه برای پیش بینی نیروی شکست، شبکه پیشخور با تابع آموزش تنظیم بیزی، آرایش 1-6-8-3 و 69 چرخه آموزش با 9990/ 0=R2 بود.
    کلید واژگان: ضریب پخش موثر رطوبت, انرژی ویژه مصرفی, چروکیدگی, رنگ سنجی و نیروی شکست}
    Sasan Khayati, Reza Amiri Chayjan
    The purpose of this study was prediction of thermal (effective moisture diffusivity and specific energy consumption), physical (shrinkage and color) and mechanical properties (rupture force) of terebinth fruit in a semi industrial continuous dryer using artificial neural networks (ANNs). Three effective factors on thermal, physical and mechanical properties, were air temperature, air velocity and belt linear speed as independent variables. Experiments were conducted with a semi industrial continuous dryer in temperature levels of 45, 60, 75 °C, air velocity levels of 1, 1.5 and 2 m/s and belt linear speed levels of 2.5, 6.5, 10.5 mm/s. Necessary data were collected using a the semi-industrial continuous dryer. Feed and cascade forward back propagation networks with learning algorithms of Levenberg-Marquardt and the Bayesian regulation were used to train the patterns. To predict the effective moisture diffusivity, feed forward networks with the Bayesian regulation, topology of 3-10-13-1 and 108 training cycles with R2=0.9999 was optimal arrangement. The optimal topology to predict the specific energy consumption was 3-10-1 with feed forward network, Levenberg-Marquardt algorithm, 117 training cycles and R2=0.9961. The best network for shrinkage prediction was feed forward network with the Bayesian regulation algorithm, topology of 3-6-4-1, 101 training cycles and R2=0.9926. To predict the total color change, feed forward networks with the Levenberg-Marquardt algorithm, topology of 3-6-7-1, 24 training cycles and R2=0.9139 was the optimal arrangement. The best network to predict the rupture force was feed forward network trained with the Bayesian regulation, topology of 3-8-6-1, 69 training cycles and R2=0.9990.
    Keywords: Diffusivity, Specific energy consumption, Shrinkage, Colorimeter, Rapture force}
نمایش عناوین بیشتر...
سامانه نویسندگان
  • دکتر رضا امیری چایجان
    امیری چایجان، رضا
    استاد گروه مهندسی بیوسیستم، دانشگاه بوعلی سینا
اطلاعات نویسنده(گان) توسط ایشان ثبت و تکمیل شده‌است. برای مشاهده مشخصات و فهرست همه مطالب، صفحه رزومه ایشان را ببینید.
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال