سنتیک پخت و خشک کردن نان خشک: تأثیر سبوس و دما

نوع مقاله : مقاله پژوهشی لاتین

نویسندگان

• امیر سالاری
• مصطفی مظاهری طهرانی ¹
• سید محمد علی رضوی ²

¹ گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

² فردوسی مشهد

https://doi.org/10.22067/ifstrj.v1394i11.38746

چکیده

در این پژوهش، مدل‌سازی ریاضی پختن و خشک کردن نان خشک به‌صورت لایه نازک موردبررسی قرار گرفت. فرآیند خشک کردن لایه نازک در سه دمای مختلف 110، 150 و 190 درجه سانتی‌گراد در سرعت هوای m/s 1/0 ±  5/0 رطوبت مطلق g/kg 04/0 ±  6/0 هوای خشک صورت گرفت. براساس یافته‌ها فرآیند پخت و خشک کردن در دوره نزولی اتفاق می‌­افتد. انتقال رطوبت از نان خشک به‌وسیله مدل نفوذ فیک توصیف شد. نفوذ مؤثر در دامنه بین ^8-10× 88/2 تا  m²/s^7-10 × 11/1 برای نان خشک بدون سبوس و از ^8-10 × 47/2 تا m²/s ^8-10 × 84/8  برای نان خشک حاصل از گندم کامل می‌­باشد. انرژی فعال‌سازی برای نمونه‌­ی بدون‌سبوس و نمونه گندم کامل به‌ترتیب 25/22 و kj/mol43/23 می‌باشد که نشان‌دهنده­ تأثیر دما بر روی ضریب نفوذ است. هشت مدل معروف از مدل­‌های پخت خشک کردن لایه نازک با داده‌های آزمایشگاهی و با استفاده از تکنیک آنالیز رگرسیون غیرخطی برازش شدند. براساس آنالیز آماری با استفاده از ظریب تبیین (R²) و میانگین ریشه­‌ی مربعات خطا (RMSE) بهترین مدل برای برازش داده‌های پخت و خشک کردن با هوای داغ نان خشک بدون سبوس، مدل وانگ و سینگ و لگاریتمی بود، درحالی‌که نمونه‌های نان خشک گندم کامل با مدل‌های پیج، لگاریتمی و وانگ و سینگ بهترین برازش را داشتند.

کلیدواژه‌ها

• سبوس
• نان خشک مسطح
• خشک کردن
• مدل‌های ریاضی
• نان نازک
• نفوذ مؤثر رطوبت
• انرژی اکتیواسیون

عنوان مقاله [English]

Baking-drying kinetics of crisp bread: The influence of bran content and baking temperature

نویسندگان [English]

• Amir Salari
• Mostafa Mazaheri Tehrani ¹
• Seyed Mohammad Ali Razavi ²

¹ Department of Food Science and Technology, Faculty of Agriculture, Ferdowsi university of Mashhad,

² Ferdowsi University of Mashhad

چکیده [English]

In this study, mathematical modeling of hot air baking-drying of thin-layer crisp bread was investigated. Thin-layer drying process were conducted under three different temperatures of 110, 150 and 190 °C at a constant air velocity of 0.5±0.1 m/s and absolute humidity of 0.6 ± 0.04g water/kg dry air. It was found that the baking-drying process occurred in falling rate period over the baking-drying times. Eight well-known thin-layer baking-drying models were fitted to the baking-drying experimental data of crisp bread, implementing non-linear regression analysis techniques. Based on the coefficient of determination (R²) and root mean square error (RMSE) values, it was concluded that the best models in terms of fitting performance for hot air baking-drying of bran free crisp bread were Wang & Singh and Logarithmic while for whole-wheat crisp bread were Page, Logarithmic and Wang & Singh. The moisture transfer from crisp bread was described using the Fick’s diffusion model. The effective diffusivity was within the range of 2.88×10-8 to 1.11×10-7 m2/s for bran free crisp bread and from 2.47×10-8 to 8.84×10-8 m2/s for whole-wheat crisp bread over the temperature range. The activation energy for bran free and whole-wheat crisp bread was found to be 25.22 and 23.43 kJ/mol, respectively..

کلیدواژه‌ها [English]

• Bran
• Bread
• Drying
• Modeling
• diffusivity
• Activation energy