منابع پایان نامه ارشد درباره صنعت مواد، استان گلستان، ارزش افزوده

د می‏شود و دمای محصول بالا می‏رود. دراثرنفوذ امواج به داخل ماده غذایی سطح وعمق آن به طورهمزمان گرم می‏شود (اسچوبرت و رجییر، 2005).
فرآیند خشک کردن یکی از مهمترین فرآیندهای اقتصادی و موثر در صنایع مختلف از جمله صنایع غذایی محسوب می‏شود که اجرای آن در مقیاس صنعتی با راندمان حرارتی بالا به همراه حفظ کیفیت ماده خشک شونده از اهمیت بالایی برخوردار است. خشک‏کن‏های متداول از قبیل خشک کن های تونلی، پاششی، بستر سیال و انجمادی و اگرچه امروزه همچنان به طور گسترده در صنایع غذایی بکار گرفته می‏شوند ولی از شرایط بهینه واقعی در زمینه سرعت خشک کردن، کنترل تغییرات ناگهانی در حین خشک کردن، کنترل کیفیت نهایی محصول و مصرف انرژی برخوردار نیستند. بنابراین لازم است با مطالعه و تحقیق در رابطه با تکنولوژی‌های پیشرفته از قبیل خشک کردن با محلولهای اسمزی، امواج میکروویو، امواج مادون قرمز، پمپ حرارتی و تکنولوژی‏های ترکیبی در راستای حذف این مشکلات یا به حداقل رساندن آن‏ها زمینه لازم را فراهم نمود. در کل هدف اصلی از این تحقیق را می‏توان بررسی بکارگیری تکنولوژیهای پیشرفته خشک کردن بصورت منفرد یا ترکیبی (هیبرید) با سایر خشک‌کن‏های متداول جهت رفع یا تعدیل شرایط نامطلوب خشک کن‌های متداول از لحاظ زمان خشک کردن، کنترل پارامترهای خشک کردن و مصرف انرژی بیان کرد.
1-5-4-1-1- اصول خشک کردن مایکروویو
خشک کردن مایکروویو با روش‌های متداول خشک کردن تفاوت دارد. در روش‌های متداول خشک کردن گرادیان دما بین دمای خارجی و دمای درونی ماده وجود دارد. مکانیسم‌های گرمایش مایکروویو با روش‌های متداول تفاوت دارد چون گرادیان دما درآن تعیین کننده نیست. گرمایش با منبع مایکروویو از نوسان دوقطبی‌های ملکولی و حرکت ترکیبات یونی در پاسخ به میدان‌های الکتریکی متناوب با فرکانس‌های بالا بوجود می‌آیند. انرژی حاصل در سراسر ماده مرطوب جذب می‌شود. افزایش فشار درونی، رطوبت را از بخش‌های داخلی ماده به سمت سطح می‌راند و در آنجا تبخیر می‌شود. در صورت فقدان وسایل دیگر رانش رطوبت از سطح ماده، ممکن است رطوبت بار دیگر بر روی سطح چگالش یابد. به این دلیل برای افزایش آهنگ خشک کردن، گرمایش مایکروویو همراه با دیگر روش‌های متداول خشک کردن استفاده می‌شود (توکلی، 1388).
1-5-4-1-2- دوره‏های خشک کردن با مایکروویو
خشک کردن کامل با مایکروویو دارای 3 مرحله اساسی است که عبارتند از:
1) دوره گرمایش یا بالا رفتن حرارت6(HUP) که انرژی مایکروویو به انرژی حرارتی در داخل ماده مرطوب تبدیل می‏شود و دمای محصول با زمان افزایش می‏یابد. در این دوره افت رطوبت نسبتا کم است.
2) دوره خشک کردن سریع7 (RDP) که به دلیل پروفایل‏های دما و فشار داخلی بالا، افت رطوبت زیاد است. در این مرحله فشار داخلی ممکن است تا Kpa100 بالاتر از فشار اتمسفر نیز افزایش یابد. این فشار داخلی بطور قابل توجهی فرآیند خشک کردن را تسریع می‏کند.
3) دوره سرعت خشک کردن نزولی8 (RDRP) که رطوبت موضعی تا نقطه‏ای کاهش می‏یابد بطوریکه انرژی مورد نیاز برای تبخیر رطوبت از انرژی حرارتی تبدیل شده توسط مایکروویو کمتر می‏شود. با وجود اینکه فاکتور افت مواد غذایی با کاهش رطوبت و کاهش تبدیل انرژی مایکروویو به انرژی حرارتی در محتوای رطوبتی پائین‏تر، کاهش می‏یابد ولی دمای موضعی محصول ممکن است تا بالای نقطه جوش آب بالا رود. که این امر منجر به گرمایش و تغییرات بیش از حد در محصول نهایی می‏شود. این پدیده به تجزیه حرارتی توسط مایکروویو نیز معروف است.
در طول خشک کردن کامل با مایکروویو، دوره حرارت‏دهی نسبتا کوتاه و افت رطوبت جزئی است. قسمت عمده رطوبت در دوره دوم خارج می‏شود و توزیع رطوبت در مواد غذایی در این دوره از طریق اندازه‏گیری‏های آزمایشگاهی پروفایل‏های رطوبت و شبیه‏سازی کامپیوتری تعیین می‏شود (ژانگ و همکاران، 2006).
1-6- تاثیر فرایندهای خشک کردن بر ارزش تغذیه‌ای و داروئی گیاهان
خشک کردن به دلیل تغییرات نامطلوب فیزیکی و شیمیایی که در اثر حرارت و حذف آب در ماده غذایی به وجود می‌آورد یکی از فرایندهای دشوار در صنعت غذا می‌باشد (وانگ و همکاران، 2005). اکثر مواد غذایی نسبت به حرارت حساس می‌باشند چون باعث بوجود آمدن تغییراتی نظیر اکسیداسیون، تغییرات رنگ، چروکیدگی یا کم شدن کیفیت بافت در اثر خروج آب و تغییر ارزش تغذیه‌ای در آن‌ها می‌شود (میراندا وهمکاران، 2009). این تغییرات به شرح زیر می‌باشند:
در فعالیت آبی پایین مواد غذایی حاوی چربی، به اکسیداسیون حساس تر می‌باشند و باید در بسته‌بندی‌های نفوذ ناپذیر در برابر اکسیژن ذخیره شوند (توکلی، 1388).
کاروتنوئیدها رنگدانه‌های محلول در چربی می‌باشند که در برگ‌های سبز چای و سبزی‌های زرد و قرمز می‌باشند. ساختار شیمیایی سیرنشده این رنگدانه‌ها، آنان را همچون چربی‌ها آماده فروپاشی و اکسایش می‌کند (توکلی، 1388).
در فرایند خشک کردن ماده غذایی، قهوه‌ای شدن نخست از مرکز ماده آغاز می‌شود. این امر ممکن است به دلیل مهاجرت بخش‌های حل شدنی (قندها) به سمت مرکز جسم باشد. در پایان فرایند خشک کردن که مقدار رطوبت کاهش می‌یابد، قهوه‌ای شدن شدیدتر می‌شود (توکلی، 1388).
پژوهش‌ها نشان داده که کاهش پروتئین در فرایند خشک کردن از نظر تغذیه‌ای چندان چشمگیر نیست (توکلی، 1388).
1-7- پردازش تصویر
با توجه به اهمیت کیفیت ظاهری در درجهبندی محصولات غذایی و کشاورزی و تأثیر عواملی چون مساحت، محیط، قطر های محصول، یکنواختی آن و عیوب مختلف روی محصول و همچنین توانایی تشخیص این ویژگیها با هزینههای خیلی پایین توسط ماشین بینایی9، به نظر میرسد پردازش تصویر در میان روشهای غیرمخرب، بهترین میباشد. فناوری ماشین بینایی میتواند بسیار دقیق بوده و در عین غیر مخرب بودن، نتایج ثابتی را ارائه دهد. کلیه سیستمهای کنترل اتوماتیک اساسا از یک دوربین، یک کامپیوتر و یک سیستم نوردهی تشکیل میشوند، چنین سیستمی، ماشین بینایی نامیده میشود که در اندازهگیری و بررسی محصولات کشاورزی و مواد غذایی موفق عمل کرده است. این سیستم از لحاظ کارآیی در صنعت مواد غذایی جزو 10 صنعت برتر استفادهکننده از این فناوری است. پیشرفتهای اخیر در سخت افزار و نرم افزار به لحاظ مطالعات بیشتر و تولید لوازم ارزانتر به توسعه این سیستم در صنعت مواد غذایی کمک کرده است. صرفه اقتصادی، دائم بودن، سرعت بالا، دقت و غیر مخرب بودن دلایل اصلی استفاده از پردازش تصویر در صنایع غذایی است. پردازش تصویر دانش جدیدی است که سابقه آن به پس از اختراع رایانههای رقمی بازمیگردد، با این حال این علم نوپا در چند دهه اخیر از هر دو جنبه نظری و عملی پیشرفتهای چشمگیری داشته است. سرعت این پیشرفت به اندازهای بوده است که هم اکنون و پس از این مدت نسبتا کوتاه به راحتی میتوان ردپای پردازش تصویر را در بسیاری از علوم مشاهده کرد. ازمیانهمهشاخههایهوشمصنوعی،شایدکاربردیترینآنها،کامپیوتریومکانیزهکردنسیستمهایبیناییباشد. دامنه کاربرداینشاخهازفنآوریدرحالرشد،بسیاروسیعاستوازکاربردهایعادیومعمولیمثلکنترلکیفیتخطتولیدو نظارتویدئوییگرفتهتاتکنولوژیهایجدیدمثلاتومبیلهایبدونرانندهرادربرگرفتهاست.دامنهکاربردهایاینتکنولوژی براساستکنیکهایمورداستفادهدرآنهاتغییرمیکند.
نمونهبارزکاربردپردازشتصویر،صنایعغذاییاستکهعناصراصلیآناندازهگیریبصریوتوصیفمحصولاتغذاییدرتصاویراستکهمیتوانازخصوصیاتتصاویرآنرااستخراجنمودوبهعنوانشاخصکیفیتمطرحکرد. روشهایسنتیارزیابیظاهری درتعیینکیفیتموادغذاییکاربردزیادیدارند، ولیاینروشهازمانبروپرهزینههستند.اینعواملسببایجادانگیزهبرایتوسعهروشهایجانشیناستکهدرزمانکمتروبادقتبیشترخصوصیاتکلیدیمحصولراارزیابیکند. نشاندادهشدهکهکاربردپردازشتصویردراندازهگیریخصوصیاتکیفییکیازامیدبخشترینموضوعاتتحقیقاتیاست.
1-8- اهمیت برگ زیتون
در کشور ما به ویژه در مناطق شمالی همچون استان گلستان به خاطر وجود باغات متعدد زیتون، توجه به صنایع تبدیلی این محصول کشاورزی از جایگاه ویژه‌ای برخوردار بوده و باید در تولید محصولات جدیداز زیتون گام برداشت. برگ زیتون یک برگ همیشه سبز است و در تمام فصول سال به آسانی در دسترس است و یک ماده خام ارزان قیمت می‌باشد که می‌تواند به عنوان یک منبع مفید برای تولید محصولات با ارزش افزوده بالا به کار رود. عصاره برگ زیتون می‌تواند جایگاه خوبی در کشور و حتی برای صادرات به خارج از کشور داشته باشد. استفاده از روش‌های نوین در خشک کردن این برگ‌ها می‌تواند ضمن افزایش میزان استخراج عصاره به کاهش تخریب ترکیبات موثره موجود در آن کمک کند و همین امر سرمایه گذاری در این بخش را توجیه می‌کند.
1-7- اهداف تحقیق
بررسیویژگی‌هایآنتی اکسیدانی و میزان ترکیبات فنلی برگ زیتون خشک شده با روش آون
بررسیویژگی‌هایآنتی اکسیدانی و میزان ترکیبات فنلی برگ زیتون خشک شده با روش بستر سیال
بررسیویژگی‌هایآنتی اکسیدانی و میزان ترکیبات فنلی برگ زیتون خشک شده با روش ترکیبی (آون و مایکروویو)
مقایسهویژگی‌هایآنتی اکسیدانی و میزان ترکیبات فنلی برگ زیتون خشک شده در سه روش، آون، بستر سیال و روش ترکیبی (آون و مایکروویو)
1-8- فرضیه ها
با افزایش دمای خشک‌کردن شاهد تخریب بیشتر ترکیبات فنلی برگ زیتون خواهیم بود.
خشک‌کردن برگ‌های زیتون به روش ترکیبی (آون- مایکروویو و بستر سیال-مایکروویو)، منجر به حفظ بهتر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی برگ خواهد شد.
خشک‌کردن برگ‌های زیتون در بستر سیال نسبت به آون، منجر به حفظ بهتر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی برگ خواهد شد.
راندمان استخراج ترکیبات فنولی برگ زیتون در روش خشک کردن ترکیبی نسبت به روش‌های دیگر بیشتر است.
فصل دوم:
بررسی منابع
2-1- خشک کردن اندام‌های گیاهی
خشک کردن یکی از مهمترین روش‌های نگهداری محصولات کشاورزی است که دوره انبارداری این محصولات را افزایش می‌دهد.خشک کردن یکی از مراحل مهم پس از برداشت گیاهان دارویی می‌باشد که با توجه به نوع مواد موثره (آلکالوئید، اسانس، فلاونوئید و…) باید روش مناسبی را برای آن انتخاب نمود. معمولا اندامهای مختلف گیاهان پس از جمعآوری حاوی مقادیر فراوانی رطوبت (بین 80-60 درصد) می‌باشند، لذا شرایط را برای حمله قارچها و دیگر میکرو ارگانیزم‌ها بسیار مناسب می‌باشد که این میزان رطوبت را به 10-14 درصد کاهش داد (امید بیگی، ر، 1384).
انتخاب روش، دما و زمان مناسب خشک کردن بسته به نوع مواد موثره متفاوت می‌باشد. امروزه روش‌های مختلفی بسته به نوع مواد موثره گیاهان استفاده می‌شود. روش های سنتی مانند خشک کردن در آفتاب، در بسیاری از کشورها به خصوص زمانی که دمای هوا 30 درجه سانتی گراد یا بالاتر باشد برای بسیاری از گیاهان مرسوم است که از جمله این معایب تاثیر اثر منفی بر کیفیت ظاهری و مواد موثره گیاهان دارویی است(مارتینو و همکاران، 2007).
اگرچه خشک کردن اندام‌های مورد نظر یک گیاه داروئی در درجه حرارت‌های بالا باعث از بین رفتن جمعیت قارچ‌ها و باکتری‌های آن‌ها می‌شود، ولی باید توجه داشت که افزایش بیش از حد دما، سبب کاهش مقدار اسانس می‌شود. درجه حرارت مطلوب برای خشک کردن اندام‌هایی که حاویی اسانس می‌باشند 30 تا 50 درجه سانتیگراد گزارش شده است (امید بیگی وهمکاران، 2003 و مارتینو و همکاران، 2007).
خشک کردن سریع و کامل گیاهان حاوی اسانس، به حفظ رنگ و اسانس آن‌ها کمک می کند. بیشترین دمای خشک کردن مریم گلی، 30 درجه سانتی گراد می‌باشد و با افزایش دما از 30 به 55 درجه سانتی گراد زمان خشک کردن تا 90 درصد کاهش می‌یابد. اما در این دما میزان اسانس تا 15 درصد کاهش می‌یابد و رنگ اسانس از سبز به