تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,504 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,122,726 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,230,888 |
بهینهسازی عملکرد دستگاه امواج فراصوت-حرارتی تحت شرایط خلاء در فرآیند تغلیظ آب هندوانه | ||
مهندسی بیوسیستم ایران | ||
دوره 52، شماره 1، اردیبهشت 1400، صفحه 55-65 اصل مقاله (1.13 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijbse.2020.303016.665311 | ||
نویسندگان | ||
رضا امیری چایجان* 1؛ بهنام علایی1؛ محمد حسین عزیزی2 | ||
1گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران | ||
2گروه مهندسی صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس | ||
چکیده | ||
در این پژوهش یک دستگاه تغلیظ امواج فراصوت-حرارتی تحت شرایط خلاء ساخته شد و اثر متغیرهای این دستگاه برای فرآیند تولید کنسانتره آبهندوانه بهینهسازی شد. فرآیند تغلیظ نمونهها 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 دادهها و بهینهسازی 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 بهدستآمد. 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 دستآمدند.بهکارگیری امواج فراصوت در کنار دمای تغلیظ و فشار خلاء توانست نتایج مثبتی بر فرآیند تغلیظ آبهندوانه داشته باشد. | ||
کلیدواژهها | ||
لیکوپن؛ تغییرات کلی رنگ؛ زمان فرآیند تغلیظ؛ انرژی مصرفی کل؛ کنسانتره | ||
مراجع | ||
Adnan, A., Mushtaq, M., & ul Islam, T. (2018). Fruit Juice Concentrates. In Fruit Juices (pp. 217-240). Academic Press. Aernouts, B., Van Beers, R., Watté, R., Huybrechts, T., Jordens, J., Vermeulen, D., & Saeys, W. (2015). Effect of ultrasonic homogenization on the Vis/NIR bulk optical properties of milk. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 126, 510-519. Alaei, B. & Amiri Chayjan, R., (2015). Drying characteristics of pomegranate arils under near infrared‐vacuum conditions. Journal of Food Processing and Preservation, 39(5), 469-479. Al-Maiman, S.A. & Ahmad, D., (2002). Changes in physical and chemical properties during pomegranate (Punica granatum L.) fruit maturation. Food Chemistry, 76(4), 437-441. Amiri Rigi, A., Yosefi, G., Yosefi, S., & Emam Jomeh, Z. (2015). Effect of vacuum and microwave concentrating techniques on Color stability and antioxidant properties of black and red raspberry juice. Food Science and Technology, 13(56), 181-192. Arocho, Y. D., Bellmer, D., Maness, N., McGlynn, W., & Rayas‐Duarte, P. (2012). Watermelon pomace composition and the effect of drying and storage on lycopene content and color. Journal of Food Quality, 35(5), 331-340. Campoli, S.S., Rojas, M.L., do Amaral, J.E.P.G., Canniatti-Brazaca, S.G. & Augusto, P.E.D., (2018). Ultrasound processing of guava juice: Effect on structure, physical properties and lycopene in vitro accessibility. Food Chemistry, 268, 594-601. Cao, X., Zhang, M., Mujumdar, A. S., Zhong, Q., & Wang, Z. (2018). Effects of ultrasonic pretreatments on quality, energy consumption and sterilization of barley grass in freeze drying. Ultrasonics Sonochemistry, 40, 333-340. Cohn, W., Thürmann, P., Tenter, U., Aebischer, C., Schierle, J. & Schalch, W., (2004). Comparative multiple dose plasma kinetics of lycopene administered in tomato juice, tomato soup or lycopene tablets. European Journal of Nutrition, 43(5), 304-312. Dehsheikh, F. N., & Dinani, S. T. (2019). Coating pretreatment of banana slices using carboxymethyl cellulose in an ultrasonic system before convective drying. Ultrasonics Sonochemistry, 52, 401-413. Dolas, R., Saravanan, C., & Kaur, B. P. (2019). Emergence and era of ultrasonic’s in fruit juice preservation: A review. Ultrasonics Sonochemistry, 58, paper# 104609. Edwards, A.J., Vinyard, B.T., Wiley, E.R., Brown, E.D., Collins, J.K., Perkins-Veazie, P., Baker, R.A. & Clevidence, B.A., (2003). Consumption of watermelon juice increases plasma concentrations of lycopene and β-carotene in humans. The Journal of Nutrition, 133(4), pp.1043-1050. Feizy, J., Jahani, M., & Ahmadi, S. (2020). Antioxidant activity and mineral content of watermelon peel. Journal of Food and Bioprocess Engineering. 3(1), 35-40. FAOSTAT. Food and Agriculture Organization os the United Nations. Available from: <http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC>. Acessed: Mar. 09, 2020. Fish, W.W., Perkins-Veazie, P. & Collins, J.K., (2002). A quantitative assay for lycopene that utilizes reduced volumes of organic solvents. Journal of Food Composition and Analysis, 15(3), pp.309-317. Ghasemi, A., Chayjan, R. A., & Najafabadi, H. J. (2018). Optimization of granular waste production based on mechanical properties. Waste Management, 75, 82-93. Heldman, D.R., Lund, D.B. & Sabliov, C. eds., (2018). Handbook of Food Engineering, CRC press. Hojjati, M. & Razavi, S.H., (2011). Review on lycopene characteristics and role of microorganisms on its production. Food Science and Technology, 8(29), 11-25. Jafari, P. & Jalali, A.H., (2015). Comparison of Three Methods of Planting Watermelon (Citrullus lanatus) in Varamin. Journal of Crop Production and Processing, 4(13), 15-24. Knorr, D., Froehling, A., Jaeger, H., Reineke, K., Schlueter, O., & Schoessler, K. (2011). Emerging technologies in food processing. Annual Review of Food Science and Technology, 2, 203-235. Kubo, M.T.K., Augusto, P.E. & Cristianini, M., (2013). Effect of high pressure homogenization (HPH) on the physical stability of tomato juice. Food Research International, 51(1), 170-179. Lianfu, Z., & Zelong, L. (2008). Optimization and comparison of ultrasound/microwave assisted extraction (UMAE) and ultrasonic assisted extraction (UAE) of lycopene from tomatoes. Ultrasonics Sonochemistry, 15(5), 731-737. Magerramov, M. A., Abdulagatov, A. I., Azizov, N. D., & Abdulagatov, I. M. (2007). Effect of temperature, concentration, and pressure on the viscosity of pomegranate and pear juice concentrates. Journal of Food Engineering, 80(2), 476-489. Martins, C.P., Ferreira, M.V.S., Esmerino, E.A., Moraes, J., Pimentel, T.C., Rocha, R.S., Freitas, M.Q., Santos, J.S., Ranadheera, C.S., Rosa, L.S. & Teodoro, A.J., (2018). Chemical, sensory, and functional properties of whey-based popsicles manufactured with watermelon juice concentrated at different temperatures. Food Chemistry, 255, 58-66. Musielak, G., Mierzwa, D., & Kroehnke, J. (2016). Food drying enhancement by ultrasound–A review. Trends in Food Science and Technology, 56, 126-141. Nindo, C. I., Tang, J., Powers, J. R., & Bolland, K. (2004). Energy consumption during Refractance Window evaporation of selected berry juices. International Journal of Energy Research, 28(12), 1089-1100. Oberoi, D. P. S., & Sogi, D. S. (2017). Prediction of lycopene degradation during dehydration of watermelon pomace (cv Sugar Baby). Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, 16(1), 97-103. Ozkan, M., (2002). Degradation of anthocyanins in sour cherry and pomegranate juices by hydrogen peroxide in the presence of added ascorbic acid. Food Chemistry, 78(4), 499-504. Peng, C., Ravi, S., Patel, V. K., Momen, A. M., & Moghaddam, S. (2017). Physics of direct-contact ultrasonic cloth drying process. Energy, 125, 498-508. Perkins‐Veazie, P., Collins, J.K., Pair, S.D. & Roberts, W., (2001). Lycopene content differs among red‐fleshed watermelon cultivars. Journal of the Science of Food and Agriculture, 81(10), 983-987. Prohens, J., Nuez, F. & Carena, M.J., (2008). Handbook of plant breeding. New York: Springer. Quek, S.Y., Chok, N.K. & Swedlund, P., (2007). The physicochemical properties of spray-dried watermelon powders. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 46(5), 386-392. Rao, M.A., Cooley, H.J. & Vitali, A.A., (1984). Flow properties of concentrated juices at low temperatures. Food Technology, 49, 876-881. Ricce, C., Rojas, M. L., Miano, A. C., Siche, R., & Augusto, P. E. D. (2016). Ultrasound pre-treatment enhances the carrot drying and rehydration. Food Research International, 89, 701-708. Romdhane, M. & Gourdon, C., (2002). Investigation in solid–liquid extraction: influence of ultrasound. Chemical Engineering Journal, 87(1), 11-19. Sabarez, H. T., Gallego-Juarez, J. A., & Riera, E. (2012). Ultrasonic-assisted convective drying of apple slices. Drying Technology, 30(9), 989-997. Sharma, R., Kaur, D., Oberoi, D. P. S., & Sogi, D. S. (2008). Thermal degradation kinetics of pigments and visual color in watermelon juice. International Journal of Food Properties, 11(2), 439-449. Shotipruk, A., Kaufman, P.B. & Wang, H.Y., (2001). Feasibility study of repeated harvesting of menthol from biologically viable menthaxpiperata using ultrasonic extraction. Biotechnology Progress, 17(5), 924-928. Vadivambal, R. & Jayas, D.S., (2007). Changes in quality of microwave-treated agricultural products—a review. Biosystems Engineering, 98(1), 1-16. Wani, A.A., Kaur, D., Ahmed, I. & Sogi, D.S., (2008). Extraction optimization of watermelon seed protein using response surface methodology. LWT-Food Science and Technology, 41(8), 1514-1520. Wibowo, S., Vervoort, L., Tomic, J., Santiago, J.S., Lemmens, L., Panozzo, A., Grauwet, T., Hendrickx, M. & Van Loey, A., (2015). Colour and carotenoid changes of pasteurised orange juice during storage. Food Chemistry, 171, 330-340. Yilmaz, F. M., & Ersus Bilek, S. (2017). Natural colorant enrichment of apple tissue with black carrot concentrate using vacuum impregnation. International Journal of Food Science and Technology, 52(6), 1508-1516. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 365 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 345 |