بررسی خواص فیزیکی دانه و بستر لیموترش به عنوان تابعی از رطوبت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• حامد دارابی
• علی اصغر زمردیان

دانشگاه شیراز

https://doi.org/10.22067/ifstrj.v9i3.29603

چکیده

لیموترش یکی از مهمترین اقلام مصرفی به صورت تر و خشک می‏باشد. خشک کردن، درجه بندی و انبارداری از مهمترین مراحل پس از برداشت است که برای انجام مراحل فوق آگاهی از خواص فیزیکی این محصول ضروری می‏باشد. در این تحقیق اثر پنج سطح رطوبتی (84%، 64%، 44%، 24% و 10% بر پایه تر) رطوبت بر روی ابعاد، کرویت، میانگین هندسی قطرها و جرم حجمی واقعی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین جرم حجمی توده‏ای و تخلخل در سه چیدمان مختلف (B, A و تصادفی) ارزیابی شد. آزمایشات افت فشار به دو صورت انجام گرفت، آزمایش اول افت فشار در بستر لیموترش در ارتفاع 1 متر در حالت پر کردن تصادفی در 4 عمق بستر (25، 50، 75، 100) سانتیمتر، 4 دمای هوای عبوری (25، 35، 45، 50) درجه سانتیگراد و 11 سرعت عبور جریان هوا ( m3m-2s-1 ) (1/0-1/1) مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش دوم به منظور ارزیابی افت فشار در حالت لایه نازک لیموترش در 5 سطح رطوبتی (84، 64، 44، 24، 10) درصد، 3 طرز قرارگیری (A، B و تصادفی) و 11 سرعت عبور جریان هوا مورد بررسی قرار گرفت. نتایج خواص فیزیکی نشان داد کلیه پارامترهای ذکر شده با کاهش رطوبت، کاهش پیدا کردند. همچنین مشاهده شد با افزایش عمق بستر و سرعت جریان هوا، افت فشار افزایش می یابد. دما در این آزمایش اثر معنی داری بر روی افت فشار نداشت. در حالت لایه نازک مشاهده شد با کاهش رطوبت، افت فشار کاهش می‏یابد. همچنین مشاهده شد چیدمان B اثر افزایشی بیشتری بر روی افت فشار نسبت به دو چیدمان دیگر داشته است. برای پیش بینی افت فشار در بین مدل‏های ریاضی مدل ارگان به عنوان بهترین مدل (با بیشترین و کمترینRMSE) برای تبیین رابطه سرعت جریان هوا و افت فشار در بستر لیموترش انتخاب شد.

کلیدواژه‌ها

• لیموترش
• افت فشار
• مدل ریاضی
• خواص فیزیکی

عنوان مقاله [English]

Investigating Physical Properties of Kernel and Bulk of Lemon and the Effect of Moisture Content on them

نویسندگان [English]

• Hamed Darabi
• Ali Asghar Zomorodian

Shiraz University

چکیده [English]

Lemon is one of the most important citrus fruit and is consumed as fresh and dry. In this study the effect of
fruit moisture content on the size, sphericity, geometric mean diameters and kernel density were studied. The
bulk density and porosity were also evaluated in three different arrangements. Airflow resistance is a
fundamental parameter for designing an efficient drying and aeration systems for lemon fruit bed. Using a
laboratory test rig, two sets of experiments were carried out: thick and thin layers. In the thick layer experiments
4 bed depths, 11 air flow rates and 4 air temperatures were adopted as independent variables. In the thin layer the
effect of filling arrangements in three patterns: A, B and random, at 5 moisture contents and 11 flow rates on
pressure drop were envisaged. Results showed that all the physical parameters listed decreased by reducing
moisture content. Results indicated that resistance to airflow through a column of lemon fruit increased with
increasing bed depth and airflow rate. In the latter experiment pressure drop decreased with a decrease in
moisture content. Airflow rate was the most significant factor affecting the pressure drop of lemon fruit in the
both experiment. Also the filling arrangement B has a higher affect on pressure drop comparing with other
arrangements. Three applicable models (Shedd, Hukill & Ives, and Ergun) were used to evaluate the pressure
drop data. The Ergun model, with higher values for coefficient of determination and lower values for root mean
square error, is the best model for predicting pressure drop across lemon fruit bed for the conditions studied.

کلیدواژه‌ها [English]

• Lemon fruit
• Resistance to airflow
• Modeling
• storage
• Pressure drop

مراجع

Amanlou, Y., Zomorodian, A., 2011, Evaluating Resistance to Air flow across a Green Fig Bed for Selecting an Appropriate Pressure Drop Prediction Equation. Food and bio products processing. 89, 157-162.

Agullo, J. O., and Marenya M. O., 2005, 2. Airflow resistance of parchment Arabica coffee. Bio systems Engineering, 91 (2) , 149-156

Al- yahya, S. A. & Moghazi, H. M., 1998, Static pressure drop through barley grain. CANADIAN Agricultural Engineering, 40 (2) , 213-217.

Bern, C. J. & Charitym, L. F., 1975, Airflow resistance Characteristics of Corn as Influenced by Bulk Density. ASAE Paper No. 75-3510, ASAE: St- Joseph. MI.

Ergun, S., 1952, Fluid flow through packed columns. Chemical Engineering Progress, 48, 89-94.

Faghihi, H. & Sabet-sarvestani, J., 2002, Fig, planting, cultivating and harvesting. Rahgosha. (In Farsi).

Food and Agriculture Organization., 2006, Biodivesity: Agricultural biodiversity in FAO. From http: //www.FAO.Org/statistics.Htm.

Giner, S. A. & Denisienia, E., 1996, Presure drop through wheat as affected by air velocity, moisture content and fines. Journal of Agricultural Engineering Research, 63, 73-86.

Hukill, W. V. & Ives, N. C., 1955, Redial airflow resistance of grains. Agricultural Engineering, 35 (5) , 332-335.

Jakayinfa, S. O., 2006, Effect of Airflow Rate, Moisture Content and Pressure Drop on the Airflow Resistance of Locust Bean Seed. Agriculture Engineering International. CIGR Ejournal. Vol. VIII. MAY. Joseph MI: American Society of Agricultural and Biological Engineers, vol. 54.

Kashaninejad, M., & Tabil, L. G., 2009, Resistance of bulk pistachio nuts (Ohadi variety) to airflow. Journal of Food Engineering, 90, 104-109.

Madamba, P. S., Driscoll, R. H., & Buckle, K. A., 1994, Bulk density, porosity and resistance to airflow of garlic slices. Drying Technology, 12 (4) , 937-954.

Mohsenin, N. N., 1996, Physical Properties of Plant and Animal Materials. Gordon and Breach Science Publishers, N. W, New York.

Pabis, S., Jayas, D. S. & Cenkowski S., 1998, Grain drying: Theory and practice. John Wiley & Sons.

Patterson, R. J., Bakker-Arkema, F. W. & Bickert, W. G., 1971, Static pressure-airflow relationships in packed beds of granular materials such as grain II. Transactions of the ASAE 14, 172-174. 178, 627-633.

Razavi, S. M. A., Pour-reza, A., Razavizadegan, S. H. & Hematian, A., 2008, Some physical properties, friction and aerodynamic for dry fig. 5 national Confeence on Agricultural Machinery Engineering and Mechanization, Ferdowsi University (Mashsad). (In Farsi).

Sacilik, K., 2004, Resistance of bulk poppy seeds to airflow. Biosystems Engineering, 89 (4) , 435-443.

Shedd, C. K., 1951, Some new data on resistance of grins to airflow. Agricultural Engineering, 32, 493-495.

Shedd, C. K., 1953, Resistance of grain and seeds to airflow. Agricultural Engineering, 34 (9) , 616-619.

Sokhansanj, S. A., Falacinski, A. A., Sosulski, F. W., 1990, Ientils to airflow. Transactions of the ASAE 33 (4) , 1281-1285.