تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,306 |
تعداد مقالات | 15,997 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,425,534 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,171,740 |
کاربرد ترکیب کربن دی اکسید فوق بحرانی و ایربورن التراسوند در بهبود سینتیک خشک شدن جلبک دونالیلا سالینا | ||
پژوهش های صنایع غذایی | ||
دوره 33، شماره 3، مرداد 1402، صفحه 83-109 اصل مقاله (1.15 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/fr.2023.54625.1859 | ||
نویسندگان | ||
احسان قجرجزی1؛ عادل حسین پور* 2؛ علی محمد نیکبخت3؛ ناصر آق4 | ||
1مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران | ||
2گروه مهندسی بیو سیستم دانشگاه ارومیه | ||
3گروه مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران | ||
4گروه بیولوژی و تکثیر و پرورش، پژوهشکده آرتمیا و آبزی پروری، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران | ||
چکیده | ||
زمینه مطالعاتی: بازیابی وفرآوری جلبک از محیط کشت یکی از مراحل ضروری تولید جلبک است. اگرجلبک به طورمناسب خشک شود،قابلیت این راداردکه تا سال ها و بدون کاهش کیفیت ذخیره شود.هدف:هدف ازاین تحقیق بررسی تاثیرپارامترهای خشک کردن جلبک دونالیلاسالینا(Dunaliella salina)باشیوه نوین کربن دی اکسیدفوق بحرانی درترکیب باتوان ایربورن التراسوند(Super critical Co2+ Power airborne ultrasonic) برنرخ کاهش رطوبت،مدل سازی ریاضی خشک کردن، مدل سازی خشک کردن باروش سطح پاسخ ونرخ خشک شدن میباشد.روش کار:دراین تحقیق به منظوربررسی فرآیندخشک کردن جلبک دونالیلاسالینای(Dunaliella salina)سبز، بااستفاده ازروش نوین و ترکیبی اعمال همزمان کربندیاکسید فوق بحرانی و امواج ایربورن التراسوند، آزمایشی در سه فشار 80، 110و140بار،سه دمای40، 50و60درجه سانتی گرادو سه سطح توان ایربورن التراسوند،شامل بدون اعمال امواج وبا اعمال امواج دردو سطح 20 وات و 40 وات انجام شد.برای تعیین اثرات سه متغیرمستقل فشار،دما و توان التراسونددرسه سطح آلفا1-، 0 و 1+ ازیک طرح مرکب مرکزی(Central Composite Design)که شامل 20 آزمایش باشش تکراردرنقطه مرکزی بود،استفاده گردید.نتایج:نتایج نشان داد،با افزایش فشار،دماوتوان التراسوندنرخ کاهش رطوبت افزایش مییابد.بررسی مدلهای ریاضی،مدل میدیلی و همکاران بهترین برازش رانشان دادبه نحویکه بالاترین مقدار میانگین R2 99925/0 وکمترین مقادیر میانگین SSE، RMSEبه ترتیب 00023/0 و 0004/0برای این مدل بهدست آمد.نتایج تحقیق نشان داد،اثر تغییرات فشار،تغییرات دماوتغییرات توان التراسوندبرنسبت رطوبت درزمانهای اندازه-گیری شده،معنیدار میباشد.با افزایش فشار،دماو توان التراسوند، نسبت رطوبت درهریک اززمانهای اندازهگیری شده، کم شدهاست. باتوجه به بررسی ضریب تبیین دادههای آزمایشگاهی وپیشبینی شده مدل ارائه شده توسط روش RSM که همگی بیشتر از 999/0 بودند، مشاهده شد مدل ارائه شده از اعتبار بالایی برخوردار میباشد. همچنین مشاهده شد، افزایش دما و افزایش توان التراسوند باعث افزایش نرخ خشک کردن میگردد. و در بررسی اثر تغییرات فشار بر نرخ خشک کردن، مشاهده شد که با افزایش فشار، نرخ خشک کردن با طور معنیداری افزایش پیدا میکند. نتیجهگیری نهایی: با افزایش فشار، دمای فوق بحرانی و افزایش توان التراسوند، نرخ کاهش رطوبت و نرخ خشک کردن افزایش یافت. | ||
کلیدواژهها | ||
کربن دی اکسید فوق بحرانی؛ ایربورن التراسونیک؛ جلبک دونالیلا سالینا؛ خشک کردن | ||
مراجع | ||
امیدوار اوغانی ش، 1395. انتقال حرارت جابجایی سیال فوق بحرانی در استوانه داغ عمودی. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه فردوسی مشهد.
آیینه س، 1397. بررسی آزمایشگاهی خشک کردن انجیر به کمک سیال فوق بحرانی بی کسید کربن. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه فردوسی مشهد.
داداشی س، ارشادفرکار م، دهقان نیا ج، خاکباز حشمتی م، 1400، تاثیر سرعت هوای داغ بر سینتیک خشک شدن و ویژگیهای فیزیکی شیمیایی پودر میوه تمشک تولید شده به روش فوم مت. نشریه پژوهش های صنایع غذایی، 31(2)، 155-171.
کرمی، م، 1392. استخراج اسیدهای چرب و روغنهای ضروری از دانه گیاه گیلاس کاپاریس اسپینوزا و دم گیلاس با استفاده از سیال فوق بحرانی و امواج فراصوت و بهینه سازی شرایط استخراج با استفاده از طراحی آزمایش، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه شهید بهشتی.
علیشاهی م و کرمی فر م، 1394. مقایسهی تجویز خوراکی غلظتهای مختلف جلبک دونالیلا سالینا Dunaliella salina بر میزان کاروتنوئید پوست و رنگ ماهی سورم (Heros server). مجله دامپزشکی ایران، 4 (11)، 52-61.
قائنی م، 1389. تاثیر توده زنده اسپیرولینا (Spirulina) و فراورده خشک آن بر شاخصهای زیستی (Penaeus semisulcatus) لارو میگوی ببری سبز. پایان نامه دکتری، دانشگاه آزاد اسلامی.
نوری الف و عباسی ه، 1397. تاثیر روشهای مختلف فرآوری بر ترکیبات شیمیایی و فعالیت ضداکسایشی ریز جلبک اسپیرولینا پلاتنسیس. بیوتکنولوژی غذایی کاربردی، 5(4)، 221-232.
Akpinar E, Midilli A, and Bicer Y, 2003. Single layer drying behaviour of potato slices in a convective cyclone dryer and mathematical modeling. Energy conversion and management 44(10): 1689-1705.
Alonso DL, Grima EM, Pérez JS, Sánchez JG and Camacho FG, 1992. Isolation of clones of Isochrysis galbana rich in eicosapentaenoic acid. Aquaculture 102(4): 363-371.
Asiabi H, Yamini Y, Moradi M, 2013. Determination of sulfonylurea herbicides in soil samples via supercritical fluid extraction followed by nanostructured supramolecular solvent microextraction. The Journal of Supercritical Fluids 84: 20-28.
Bourdoux S, Rajkovic A, De Sutter S, Vermeulen A, Spilimbergo S, Zambon A, Hofland G, Uyttendaele M, and Devlieghere F, 2018. Inactivation of Salmonella, Listeria monocytogenes and Escherichia coli O157: H7 inoculated on coriander by freeze-drying and supercritical CO2 drying. Innovative food science & emerging technologies 47: 180-186.
Brown ZK, 2010. The drying of foods using supercritical carbon dioxide. Thesis for the degree of doctor of engineering, University of Birmingham.
Brown ZK, Fryer PJ, Norton, IT, Bakalis S, and Bridson RH, 2008. Drying of foods using supercritical carbon dioxide Investigations with carrot. Innovative food science & emerging technologies 9(3): 280-289.
Bušić A, Vojvodić A, Komes D, Akkermans C, Belščak-Cvitanović A, Stolk M, and Hofland G, 2014. Comparative evaluation of CO2 drying as an alternative drying technique of basil (Ocimum basilicum L.) The effect on bioactive and sensory properties. Food research international 64: 34-42.
Çakmak RŞ, Tekeoğlu O, Bozkır H, Ergün AR, and Baysal T, 2016. Effects of electrical and sonication pretreatments on the drying rate and quality of mushrooms. LWT-Food Science and Technology: 69, 197-202.
Charoux CM, Ojha KS, O'Donnell CP, Cardoni A, and Tiwari BK, 2017. Applications of airborne ultrasonic technology in the food industry. Journal of Food Engineering 208: 28-36.
Choi KJ, Nakhost Z, Krukonis VJ, and Karel M, 1987. Supercritical fluid extraction and characterization of lipids from algae Scenedesmus obliquus. Food Biotechnology 1(2): 263-281.
Denery JR, Dragull K, Tang CS, and Li QX, 2004. Pressurized fluid extraction of carotenoids from Haematococcus pluvialis and Dunaliella salina and kavalactones from Piper methysticum. Analytica chimica acta 501(2): 175-181.
Dinçer İ, and Zamfirescu , 2016. Drying phenomena: theory and applications. John Wiley & Sons.
Djekic I, Tomic N, Bourdoux S, Spilimbergo S, Smigic N, Udovicki B, and Rajkovic A, 2018. Comparison of three types of drying (supercritical CO2, air and freeze) on the quality of dried apple–Quality index approach Lwt 94: 64-72.
Ghasemi E, Yamini Y, Bahramifar N, Sefidkon F, 2007. Comparative analysis of the oil and supercritical CO2 extract of Artemisia sieberi. Journal of Food Engineering 79(1): 306-311.
Ghnimi T, Hassini L, and Bagane M, 2019. Convective and infrared drying assisted by capillary drainage of spirulina: a real possibility to reduce the energy consumption. Heat and Mass Transfer 55(3): 867-876.
Guldhe A, Singh B, Rawat I., Ramluckan, K, and Bux F, 2014. Efficacy of drying and cell disruption techniques on lipid recovery from microalgae for biodiesel production. Fuel 128: 46-52.
Ihns R, Diamante LM, Savage GP, and Vanhanen L, 2011. Effect of temperature on the drying characteristics, colour, antioxidant and beta‐carotene contents of two apricot varieties. International journal of food science & technology 46(2): 275-283.
Kadam SU, Tiwari BK, and O’Donnell CP, 2015. Effect of ultrasound pre-treatment on the drying kinetics of brown seaweed Ascophyllum nodosum. Ultrasonics sonochemistry 23: 302-307.
Karabulut I, Topcu A, Duran A, Turan S, and Ozturk B, 2007. Effect of hot air drying and sun drying on color values and β-carotene content of apricot (Prunus armenica L.). LWT-Food Science and Technology 40(5): 753-758.
Kaveh M, Amiri Chayjan R, and Nikbakht AM, 2017. Mass transfer characteristics of eggplant slices during length of continuous band dryer. Heat and Mass Transfer 53(6): 2045-2059.
Koubaa M, Mhemdi H, and Fages J, 2018. Recovery of valuable components and inactivating microorganisms in the agro-food industry with ultrasound-assisted supercritical fluid technology. The Journal of Supercritical Fluids 134: 71-79.
Leach G, Oliveira G, and Morais R, 1998. Production of a carotenoid‐rich product by alginate entrapment and fluid‐bed drying of Dunaliella salina. Journal of the Science of Food and Agriculture 76(2): 298-302.
Leach G, Oliveira G, and Morais, R, 1998. Spray-drying of Dunaliella salina to produce a β-carotene rich powder. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology 20(2): 82-85.
Lee BS, Choi YH and Lee WY, 2011. Drying characteristics of apple slabs after pretreatment with supercritical CO2. Preventive Nutrition and Food Science 16(3): 261-266.
Ling ALM, Yasir S, Matanjun P, and Bakar MFA, 2015. Effect of different drying techniques on the phytochemical content and antioxidant activity of Kappaphycus alvarezii. Journal of applied phycology 27(4): 1717-1723.
Mendiola JA, Santoyo S, Cifuentes A, Reglero G, Ibanez E, and Señoráns FJ, 2008. Antimicrobial activity of sub-and supercritical CO2 extracts of the green alga Dunaliella salina. Journal of food protection 71(10): 2138-2143.
Michelino F, Zambon A, Vizzotto MT, Cozzi S, and Spilimbergo S, 2018. High power ultrasound combined with supercritical carbon dioxide for the drying and microbial inactivation of coriander. Journal of CO2 Utilization 24: 516-521.
Minaei S, Motevali A, Ahmadi E, and Azizi H, 2012. Mathematical models of drying pomegranate arils in vacuum and microwave dryers. Journal Of Agricultural Science And Technology 14:311-325.
Morbiato G, Zambon A, Toffoletto M, Poloniato G, Dall’Acqua S, de Bernard M, and Spilimbergo S, 2019. Supercritical carbon dioxide combined with high power ultrasound as innovate drying process for chicken breast. The Journal of Supercritical Fluids 147: 24-32.
Mouahid A, Crampon C, Toudji SAA, and Badens E, 2016. Effects of high water content and drying pre-treatment on supercritical CO2 extraction from Dunaliella salina microalgae: Experiments and modelling. The Journal of Supercritical Fluids 116: 271-280.
Naeeni MH, Yamini Y, Rezaee M, 2011. Combination of supercritical fluid extraction with dispersive liquid–liquid microextraction for extraction of organophosphorus pesticides from soil and marine sediment samples. The journal of supercritical fluids 57(3): 219-226.
Namatsu H, Yamazaki K, and Kurihara K, 1999. Supercritical drying for nanostructure fabrication without pattern collapse. Microelectronic Engineering 46(1-4): 129-132.
Puente-Díaz L, Ah-Hen K, Vega-Gálvez A, Lemus-Mondaca R, and Scala KD, 2013. Combined infrared-convective drying of murta (Ugni molinae Turcz) berries: kinetic modeling and quality assessment. Drying Technology 31(3): 329-338.
Riera E, Golas Y, Blanco A, Gallego JA, Blasco M, and Mulet A, 2004. Mass transfer enhancement in supercritical fluids extraction by means of power ultrasound. Ultrasonics Sonochemistry 11(3-4): 241-244.
Show KY, Lee DJ, and Mujumdar AS, 2015. Advances and challenges on algae harvesting and drying. Drying technology 33(4): 386-394.
Tao Y, Wang P, Wang Y, Kadam SU, Han Y, Wang J, and Zhou J, 2016. Power ultrasound as a pretreatment to convective drying of mulberry (Morus alba L.) leaves: Impact on drying kinetics and selected quality properties. Ultrasonics sonochemistry 31: 310-318.
Tirado DF and Calvo L, 2019. The Hansen theory to choose the best cosolvent for supercritical CO2 extraction of β-carotene from Dunaliella salina. The Journal of Supercritical Fluids 145: 211-218.
Tuyen CK, Nguyen MH, and Roach PD, 2010. Effects of spray drying conditions on the physicochemical and antioxidant properties of the Gac (Momordica cochinchinensis) fruit aril powder. Journal of food engineering 98(3): 385-392.
Zenouzi A, Ghobadian B, Hejazi MA, and Rahnemoon P, 2013. Harvesting of microalgae Dunaliella salina using electroflocculation. Journal of Agricultural Science and Technology 15(5): 879-887
Zhang Z, Liu Z, Liu C, Li D, Jiang N, and Liu C, 2016. Effects of ultrasound pretreatment on drying kinetics and quality parameters of button mushroom slices. Drying technology 34(15): 1791-1800.
Zhang Z, Niu L, Li D, Liu C, Ma R, Song J, and Zhao J, 2017. Low intensity ultrasound as a pretreatment to drying of daylilies: Impact on enzyme inactivation, color changes and nutrition quality parameters. Ultrasonics sonochemistry 36: 50-58.
Zhao Y, Wang W, Zheng B, Miao S, and Tian Y, 2017. Mathematical modeling and influence of ultrasonic pretreatment on microwave vacuum drying kinetics of lotus (Nelumbo nucifera Gaertn.) seeds. Drying Technology 35(5): 553-563. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 254 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 293 |