Влияние температуры горячего воздуха и толщины ломтиков на кинетику сушки и качество ломтиков дыни Хами (Канталупа)

Введение

Дыня Хами (Канталупа) — популярный фрукт, выращиваемый в тропических регионах и имеющий коммерческую ценность по всему миру. Она богата различными питательными веществами, необходимыми для организма человека, включая бета-каротин, каротиноиды, витамины, флавоноиды, минералы, аминокислоты и другие антиоксидантные компоненты. Однако из-за высокого содержания воды дыня Хами подвержена быстрому гниению, что ограничивает её срок хранения до 15 дней. Для увеличения срока хранения и сохранения качества дыни Хами используется метод сушки горячим воздухом.

Материалы и методы

Свежая дыня Хами была приобретена на местном рынке и хранилась в холодильнике при температуре 4°C до использования. Перед экспериментом дыня была вымыта, очищена от кожуры и косточек, а затем нарезана на ломтики толщиной 3 мм и 5 мм. Сушка проводилась в печи с принудительной конвекцией при температурах от 60 до 90°C. Вес образцов измерялся каждые 10 минут до достижения равновесного содержания влаги.

Моделирование кинетики сушки

Для описания кривых сушки использовались пять классических моделей тонкого слоя. Модель Explinear показала наилучшую точность с наиболее высоким коэффициентом корреляции (R2) и наименьшей хи-квадрат (χ2). Коэффициент эффективной диффузии влаги был рассчитан по второму закону Фика.

Энергия активации

Энергия активации была рассчитана по уравнению Аррениуса. Для ломтиков толщиной 3 мм энергия активации составила 30.13 кДж/моль, а для ломтиков толщиной 5 мм — 43.75 кДж/моль.

Цвет, твердость и регидратация

Цвет сушеных ломтиков дыни Хами оценивался по параметрам яркости (L*), красноты (a*) и желтизны (b*). Твердость измерялась с помощью тестера твердости фруктов. Регидратация оценивалась путем измерения массы ломтиков после погружения в дистиллированную воду.

Результаты и обсуждение

• С увеличением температуры горячего воздуха и уменьшением толщины ломтиков время сушки сокращается, а скорость сушки увеличивается.
• Модель Explinear наиболее точно описывает кривые сушки.
• Коэффициент эффективной диффузии влаги варьируется от 4.72×10−11 до 15.96×10−11 м2/с.
• Энергия активации составляет 30.13 кДж/моль для ломтиков толщиной 3 мм и 43.75 кДж/моль для ломтиков толщиной 5 мм.
• При низких температурах сушки цвет HMS ближе к свежей дыне Хами.
• С увеличением температуры горячего воздуха твердость HMS уменьшается, а регидратация увеличивается.

Заключение

Исследование показало, что толщина ломтиков и температура горячего воздуха значительно влияют на кинетику сушки и качество ломтиков дыни Хами. Для ускорения процесса сушки рекомендуется использовать более высокую температуру (90°C) и меньшую толщину ломтиков (3 мм), что приведет к получению продукта с легким желтым цветом, хорошей регидратацией и меньшей твердостью.