تاثیر امواج فراصوت بر نرخ فرایند خشک شدن برگ گیاه چای

چای از محصولات استراتژیک در ایران محسوب می¬شود که مساحت قابل توجهی از سطح زیر کشت را به خود اختصاص داده است. در ایران، چای سیاه در مقایسه با دو نوع دیگر سبز و اولنگ از مصرف بسیار بالایی برخوردار است. در صنعت چای¬سازی و به منظور تولید چای سیاه، مراحل مختلفی انجام می¬گیرد که خشک کردن به¬عنوان آخرین مرحله، انرژی الکتریکی و حرارتی قابل ملاحظه¬ای را مصرف می¬نماید. خشک کردن روشی است که از گذشته به منظور کاهش ضایعات محصول پس از برداشت و یا نگهداری طولانی مدت مواد غذایی، بخصوص برای میوه¬ها و سبزی¬ها مورد استفاده قرار می¬گرفت. در این تحقیق سعی شده است تا اثر به-کارگیری امواج فراصوت بر نرخ فرایند خشک شدن و زمان لازم برای رسیدن برگ چای به رطوبت مطلوب در شرایط انبارداری مورد مطالعه قرار گیرد. تحقیق به¬کمک حمام فراصوت با قابلیت تولید امواج فراصوت با توان 70 وات و بسامد 28 کیلوهرتز در قالب طرح فاکتوریل کاملا تصادفی و در دو بخش انجام شد. متغیر تحقیق زمان موج¬دهی در چهار سطح10، 20، 40 و 60 دقیقه بود. بخش اول با پنج تیمار در چهار تکرار و با اعمال فرایند چای¬سازی؛ و بخش دوم با پنج تیمار در سه تکرار روی برگ چای رقم هیبرید چینی، بلافاصله پس از عملیات برداشت انجام شد. به¬منظور توصیف فرایند خشک شدن برگ چای، مقادیر محتوای رطوبتی تجربی با مقادیر پیش¬بینی شده توسط مدل¬های نیوتن، پج، هندرسون- پابیس، لگاریتمی و ونگ- سینگ مربوط به خشک شدن لایه نازک محصولات کشاورزی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج تحلیل واریانس در برگ تازه¬ی چای نشان داد که امواج فراصوت بر محتوای رطوبتی، زمان و نرخ خشک شدن در سطح احتمال 5 درصد اثر معنی¬دار داشت. به¬کارگیری امواج فراصوت سبب کاهش 26/12-41/47 درصدی زمان لازم برای رسیدن به رطوبت 3 درصد بر پایه¬ی تر شد. افزایش زمان موج¬دهی سبب افزایش نرخ خشک شدن گردید. بیش¬ترین و کم¬ترین نرخ خشک شدن به¬ترتیب در گروه¬های آزمایشی 60 دقیقه و نمونه¬ی شاهد با مقدارهای 1026/0 و 0381/0 (گرم آب/گرم ماده خشک در دقیقه) مشاهده شد. هم¬چنین نتایج تحلیل واریانس نشان داد که امواج فراصوت بر محتوای رطوبتی، زمان و نرخ خشک شدن برگ¬هایی که تحت فرایندهای پلاس و مالش قرار گرفتند؛ جزء در گروه آزمایش 10 دقیقه، در سطح احتمال 5 درصد اثر معنی¬دار داشت. افزایش زمان موج-دهی بر زمان خشک شدن و محتوای رطوبتی اثر معنی¬دار نداشت؛ اما بر نرخ خشک شدن جزء در گروه آزمایش 60 دقیقه اثر معنی¬دار داشت. بیش¬ترین نرخ خشک شدن در گروه آزمایش 40 دقیقه با مقدار 053/0 (گرم آب/گرم ماده خشک در دقیقه) مشاهده گردید. نتایج تحلیل رگرسیون غیرخطی نشان داد که از میان مدل¬های لایه نازک خشک شدن، مدل پج با دارا بودن ضریب تبیین، میانگین مربعات انحراف و ریشه¬ی میانگین مربعات خطای به¬ترتیب 997/0، 5-10*12/3 و 3-10*76/4 در بخش اول تحقیق و 998/0، 5-10*6/2 و 3-10*4/3 در بخش دوم تحقیق، مناسب¬ترین مدل برای توصیف فرایند خشک شدن برگ چای می¬باشد. با توجه به نتایج به¬دست آمده می¬توان گفت که کاربرد فراصوت در صنعت چای¬سازی نقش تعیین¬کننده¬ای در افزایش سرعت و کاهش زمان فرایند خشک شدن دارد. در نتیجه استنباط می¬شود که به مقدار قابل توجهی در انرژی مصرفی و هزینه¬های تولید چای خشک صرفه¬جویی شود.