Zeitschrift für Lebensmittelverarbeitung und -technologie

Abstrakt

Mathematische Modellierung, Feuchtigkeitsdiffusion, Energieverbrauch und Effizienz der Dünnschichttrocknung von Kartoffelscheiben

Hosain Darvishi, Abbas Rezaie Asl, Ali Asghari, Gholamhassan Najafi und Heshmat Allah Gazori

In dieser Untersuchung wurden Trocknungseigenschaften, Energiebedarf und Trocknungseffizienz beim Mikrowellentrocknen von Kartoffelscheiben beschrieben. Die Trocknungsversuche wurden bei 200, 250, 300, 350, 400, 450 und 500 W bei 5 mm Scheibendicke durchgeführt. In dieser Studie wurden die gemessenen Werte mit den vorhergesagten Werten verglichen, die aus Pages halbempirischem Modell zur Dünnschichttrocknung gemäß R ² , χ ² und RMSE gewonnen wurden. Die Erhöhung der Mikrowellenleistung reduzierte die Trocknungszeit der Kartoffelscheiben signifikant von 9,5 auf 3,25 Min. Die experimentellen Trocknungskurven zeigten lediglich einen Rückgang der Trocknungsrate. Es wurde eine polynomische Beziehung dritter Ordnung festgestellt, die die effektive Feuchtigkeitsdiffusivität (D _eff ) mit dem Feuchtigkeitsgehalt korreliert. Die Werte der Trocknungsgeschwindigkeitskonstante (k) und D _eff stiegen mit zunehmender Mikrowellenleistung von 0,105 auf 0,322 (1/min) und von 1,013×10 ^-8 auf 3,799×10 ^-8 m ² /s. Auch die effektive Feuchtigkeitsdiffusion nahm mit abnehmendem Feuchtigkeitsgehalt der Proben zu. Die Aktivierungsenergie für die Feuchtigkeitsdiffusion wurde mit 14,945 W/g ermittelt. Die Trocknungseffizienz nahm mit zunehmender Mikrowellenleistung und zunehmendem Feuchtigkeitsgehalt zu. Der minimale und maximale spezifische Energieverbrauch und die Trocknungseffizienz zum Trocknen von Kartoffelscheiben wurden mit 4,645 (MJ/kg Wasser) und 48,59 % für 500 W sowie 5,882 (MJ/kg Wasser) und 38,37 % für 300 W ermittelt.