تاثیر عوامل فرآیندی و فرآصوت بر انتقال جرم در فرآیند اسمزی قارچ دکمه ای

Abstract

چکیده<br /> سابقه و هدف: قارچ دکمه‌ای به دلیل حساسیت بالا به ضربات فیزیکی ماندگاری پایینی دارد. اطلاعات بسیاری در خصوص روش‌های مختلف خشک کردن و روش ترکیبی آبگیری اسمزی و خشک کردن با هوای گرم وجود دارد. استفاده از آب نمک به عنوان محلول اسمزی و همچنین تاثیر فراصوت بر روی سرعت آبگیری قارچ دکمه‌ای از جمله فرآیند‌هایی است که اطلاعات کمتری از آن وجود دارد. به منظور افزایش راندمان فرآیند و کاهش مصرف انرژی با هدف دستیابی به روش بهینه آبگیری اسمزی در این تحقیق تاثیر شرایط فرآیند اسمزی بر میزان انتقال جرم مطالعه شد.<br /> <br /> مواد و روش‌ها: در مرحله اول، تیمار کرید سدیم با غلظت‌های 6، 9، 12 و 15 درصد، زمان‌های 20،40، 60، 90 و 120 دقیقه و در دماهای 25 و 45 درجه سانتی‌گراد محلول اسمزی استفاده شد و میزان خروج آب، جذب مواد جامد و افت وزنی در قارچ دکمه‌ای بررسی شد. مرحله دوم در شرایط ثابت، محلول اسمزی 12% در دمای 45 درجه سانتی‌گراد و زمان تماس محصول با محلول اسمزی 60 دقیقه، تیمار فراصوت در دو سطح (یک دقیقه فراصوت-یک دقیقه استراحت و 1 دقیقه فراصوت-4 دقیقه استراحت) با فرکانس 20 کیلو هرتز و قدرت صوت 400 وات استفاده شد و میزان خروج آب، جذب مواد جامد و افت وزنی در قارچ دکمه‌ای بررسی شد.<br /> <br /> یافته‌ها: نتایج نشان داد با افزایش دما، غلظت محلول اسمزی و زمان غوطه‌وری، میزان خروج آب، جذب ماده جامد و افت وزنی از نمونه قارچ افزایش یافت. با توجه به تاثیر فرایند آبگیری اسمزی بر قارچ دکمه‌ای، میتوان بیان کرد که بالا بودن غلظت محلول اسمزی، به دلیل افزایش گرادیان غلظت بین نمونه و محلول اسمزی، میزان انتقال جرم از نمونه افزایش می یابد. با افزایش زمان غوطه وری تا 60 دقیقه، با وجود رقیق شدن محلول اسمزی به دلیل ورود آب به محلول، انتشار رطوبت از بافت و جذب ماده جامد افزایش یافت. از این زمان به بعد افزایش سرعت خروج آب زیاد نبوده و در مقابل مقدار جذب نمک افزایش یافت، ادامه جذب ماده جامد باعث تشکیل لایه مقاوم در برابر نفوذ و حرکت مواد به دو طرف بافت می‌شود. اثر افزایش دما در انتقال جرم، در محلول‌های اسمزی قندی غلیظ، به دلیل اثر کاهش ویسکوزیته محلول می‌باشد ولی در این فرآیند، دمای 45 درجه سانتی‌گراد به دلیل تغییر در نفوذپذیری دیواره سلولی و افزایش ضریب نفوذ منجر به افزایش سرعت انتقال جرم شد. نتایج نشان داد بهترین روش اسمزی براساس حداقل جذب نمک و حداکثر خروج آب و افت وزنی، محلول نمکی 12 درصد به مدت 60 دقیقه در دمای 45 درجه می باشد که باعث جذب نمک به مفدار83/2 درصد و خروج آب به مقدار 36/29 درصد و افت وزنی 53/24 درصد شد. همچنین تاثیر فراصوت در حین فرآیند اسمزی بررسی و نتیجه نشان داد که استفاده از فراصوت با پالس 1 دقیقه در شرایط ثابت اسمزی نتایج بهتری به همراه داشت که در زمان 40 دقیقه باعث جذب نمک به مقدار 93/2% و خروج آب 23/41% و افت وزنی 30/40% شد. محتوای رطوبت قارچ برای تیمار اسمزی و فراصوت بترتیب به 85 و82 درصد کاهش یافت.<br /> <br /> نتیجه‌گیری: فرآیند اسمزی با استفاده از محلول نمکی می‌تواند برای آبگیری سبزیجات مورد استفاده قرار گیرد. این فرآیند می‌تواند به عنوان یکی از روش‌های موثر نگهداری برای تولید محصول با کیفیت بالا با کمترین تخریب حرارتی ماده غذایی و کاهش انرژی همراه باشد. همچنین، با استفاده از فرآیند فرآصوت با پالس یک دقیقه در حین فرآیند اسمزی، میتوان در تسهیل و تسریع انتفال رطوبت و کاهش زمان فرآیند اسمزی بهره برد.