استخراج آب از میوه زرشک به روش فیلتر پرس: مطالعه و بهینه‌سازی برخی از عوامل مؤثر به روش سطح پاسخ

نویسندگان

1 گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 استادیار گروه مهندسی مکانیک ماشین‌های کشاورزی و مکانیزاسیون، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران ، کرج، ایران

doi
10.22059/ijbse.2022.336704.665468
چکیده

چکیده: میوه زرشک از گیاهان بومی ایران و متعلق به خانواده Berberidaceae بوده و در گونه‌ها و رنگ‌های مختلف وجود دارد. ایران بزرگ‌ترین تولیدکننده زرشک در جهان است. مصرف تازه خوری زرشک به علت فسادپذیری زیاد، محدود بوده و تولید فراورده‌های بر پایه زرشک از جمله روش‌های مهم در کاهش ضایعات این محصول است. تولید آب‌میوه‌ یکی از روش‌های کارآمد در زمینه کاهش ضایعات محصولات کشاورزی است. روش  فیلتر پرس به‌عنوان یکی از روش‌های رایج و مؤثر جهت استحصال آب‌میوه شناخته می‌شود. در پژوهش حاضر، اثرات ارتفاع لایه محصول (در پنج سطح 15، 30، 45، 60 و 75 میلی‌متر)، قطر سیلندر (در پنج سطح 40، 45، 50، 55 و 60 میلی‌متر) و سرعت بارگذاری (در پنج سطح 6، 12، 18، 24 و 30 میلی‌متر بر دقیقه) بر درصد آب‌میوه استخراج شده از زرشک، چگالی آب‌میوه، رطوبت نسبی تفاله، تخلخل نهایی تفاله، مقدار انرژی ویژه مصرفی و توان مصرفی مورد بررسی و بهینه‌سازی قرار گرفتند. نتایج به‌دست‌آمده نشان داد که تغییر متغیرهای ورودی می‌تواند منجر به تغییرات درصد آب‌میوه استخراج شده از زرشک در محدوده 9/33 تا 9/51 درصد، چگالی آب‌میوه در محدوده 7/1013 تا 2/1047 کیلوگرم بر مترمکعب، تخلخل نهایی تفاله در محدوده 6/2 تا 8/12 درصد و رطوبت نسبی تفاله در محدوده 19 تا 41 درصد ‌شود. نتایج به دست آمده برای بهینه‌سازی فرآیند استخراج آب زرشک با استفاده از دستگاه‌های فشار محوری مناسب بوده و می‌تواند در تعیین شرایط بهینه کارکرد دستگاه آب‌میوه‌گیری مورد استفاده قرار گیرد.