PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
2017 | 588 |

Tytuł artykułu

Wpływ stopnia rozdrobnienia oraz dodatku inertu na kinetykę suszenia fontannowo-mikrofalowego trawy cytrynowej

Treść / Zawartość

Warianty tytułu

EN
Effect of fragmentation and inert addition on kinetics of microwave-assisted fluidized bed drying of Lemongrass

Języki publikacji

PL

Abstrakty

PL
Celem przeprowadzonych badań była ocena wpływu stopnia rozdrobnienia trawy cytrynowej na kinetykę suszenia w złożu fontannowym z wykorzystaniem mikrofal. Suszenie prowadzono przy zastosowaniu prędkości powietrza suszącego 5 m∙s⁻¹, temperatury 50°C oraz mocy mikrofal 250 W, wykorzystując łodygi pocięte na plastry o grubości 1 cm oraz cząstki uzyskane po podzieleniu plastrów o grubości 1 cm na cztery części. Dla poprawy hydrodynamiki złoża zastosowano również szklane kule o średnicy 3 mm. Kinetykę suszenia oznaczono na podstawie ubytku masy złoża, a następnie opisano odpowiednim modelem matematycznym. Stwierdzono, że podzielenie plastrów na drobniejsze cząstki spowodowało zwiększenie tempa odwadniania materiału i skrócenie czasu trwania procesu o 20%. Zarówno w przypadku plastrów, jak i cząstek obserwowano chwilowe zakłócenia fontannowania złoża, których przyczyną było zbijanie się sztywnych cząstek trawy cytrynowej w porowatą, nieruchomą warstwę, a zastosowanie kul inertu pozwoliło wyeliminować ten efekt.
EN
The aim of this study was to determine the effect of lemongrass fragmentation on kinetics of fluidized bed drying combined with microwave heating. Lemongrass leaves were cuted on 1 cm bright slices (fragmentation 1) or 1 cm bright slices divided into quartets (fragmentation 2) and dried by microwave assisted fluidized bed drying method. The drying was performed at inlet air velocity 5 m∙s⁻¹ and temperature 50°C, and at 250 W of microwaves input power. For improving the fluidization process, glass balls about diameter of 3 mm were tested as inert. Kinetics of drying was analyzed on the base of moisture ratio changings and described with appropriate mathematical model. Eight common used mathematical models were selected and tested in order to describe the experimental data. It was found that usage of fragmentation 2 caused improving of drying rate just after 40 min of drying, and shortening of drying process up 150 min to 130 min. During lemongrass drying in form of slices (fragmentation 1) and slice’s quarters as well (fragmentation 2), temporary fluidization inhibition was observed. The reason of this effect was clumping of rigid and curled lemongrass pieces in stationary layer. The application of glass balls as inert let to eliminate this negative result and restore fluidization. Solvation of this technical problem entailed the increase of drying rate during microwave assisted fluidized bed of lemongrass and induced also further shortening of drying time. On the basis of the comparison of the coefficient of determination (R²), root mean square error (RMSE), and standard error (SE), the usefulness of selected mathematical formulas to describe the dehydration process was assessed. It was found that the drying kinetics of lemongrass was best described by the Midilli–Kucuk model, regardless of the material’s fragmentation and inert. For this formula, a high coefficient R² (0.997–0.999) was reported, while at the same time the low values of the SE (0.010– 0.018) and the RSME coefficient (0.010–0.017) were calculated. In conclusion: the fragmentation of lemongrass to smaller pieces (fragmentation 2) gives improvement of microwave assisted fluidized-bed drying rate and process time only when synchronize together with of inert usage.

Słowa kluczowe

Wydawca

-

Rocznik

Tom

588

Opis fizyczny

s.83-90,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor
  • Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
  • Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
autor
  • Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
autor
  • Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

Bibliografia

  • Ajayi E.O., Sadimenko A.P., Afolayan A.J., 2016. GC-MS evaluation of Cymbopogon citratus (DC.) Stapf oil obtained using modified hydrodistillation and microwave extraction methods. Food Chem. 2009, 262–266.
  • Akhila A., 2010. Essential oil-bearing grasses: the genus Cymbopogon. CRC Press, Taylor and Francis Group, Routledge.
  • ASAE Standard, 1986. American Society of Agricultural Enginnerss, St. Josephs, MI.
  • Costa C.A.R.A., Bidinotto L.T., Takahira R.K., Salvadori D.M.F., Barbisan L.F., Costa M., 2011. Cholesterol reduction and lack of genotoxic or toxic effects in mice after repeated 21-day oral intake of lemongrass (Cymbopogon citratus) essential oil. Food Chem. Toxicol. 49(9), 2268–2272.
  • Costa G., Ferreira J.P., Vitorino C., Pina M.E., Sousa J.J., Figueiredo I.V., Batista M.T., 2016. Polyphenols from Cymbopogon citratus leaves as tropical anti-flammatory agents. J. Ethnopharmacol. 178, 222–228.
  • Ekpenyong C.E., Akpan E., Nyoh A., 2015. Ethnopharmacology, phytochemisrty and biological activities of Cymbopogon citratus (DC.) Stapf extracts. Chin. J. Nat. Med. 13(5), 321–337.
  • Ghazanfari A., Emami S., Tabil L.G., Panigrahi S., 2006. Thin-layer drying of flax fiber: II. Modeling drying process using semi-theoretical and empirical models. Dry. Technol. 24, 1637–1642.
  • Hanaa M.A.R., Sallam Y.I., El-Leithy A.S., Aly E.S., 2012. Lemongrass (Cymbopogon citratus) essential oil as affected by drying methods. Ann. Agricultural Sci. 57(2), 113–116.
  • Jumah R.Y., Raghavan G.S.V., 2001. Analysis of heat and mass transfer during combined microwave-convective spouted-bed drying. Dry. Technol. 19(3–4), 485–506.
  • Kiranoudis C.T., Tsami E., Maroulis Z.B., 1997. Microwave vacuum drying kinetics of some fruits. Dry. Technol. 15, 2421–2440.
  • Matasyoh J.C., Wagara I.N., Nakavuma J.L., Kibural A.M., 2011. Chemical composition of Cymbopogon citratus essential oil and its effect on mycotoxigenic Aspergillus species. Afr. J. Food Sci. 5(3), 138–142.
  • Midilli A., Kucuk H., Yapar Z., 2007. A new model for single-layer drying. Dry. Technol. 20(7), 1503–1513.
  • Minn W.A.M., Loughlin C.M, Magee T.R.A., 2007. Thin-layer modeling of microwave, microwave-convective, and microwave-vacuum drying of pharmaceutical powders. Dry. Technol. 23, 513–532.
  • Oloyede O.I., 2009. Chemical profile and antimicrobial activity of Cymbopogon citratus leaves. J. Nat. Prod. 2, 98–103.
  • Pasławska M., Stępień B., Jałoszyński K., Surma M., Magganos G., 2013. Assessment of possibility of using microwaves for heating spouted bed during drying apples [in Polish]. Agric. Eng. 3(146), 285–294.
  • Pereira P.P., Puntel R.L., Boschetti T.K., Morel A.F., 2009. Antioxidant effects of different extracts from Mellisa officinalis, Matricaria recutita and Cymbopogon citratus. Neurochem. Res. J. 34, 973–983.
  • Santin M.R., Dos Santos A.O., Nakamura C.V., Filho B.P.D., Ferriera I.C.P., Ueda-Nakamura T., 2009. In vitro activity of the essential oil of Cymbopogon citratus and its major component (citral) on Leishmania amazonensis. Parasitol. Res. J. 105, 1489–1496.
  • Shanjani P.S., Mirza M., Calagari M., Adams R.P., 2010. Effects of drying and harvest season on the essential oil composition from foliage and berries of Juniperus excels. Ind. Crop. Prod. J. 32, 83–87.
  • Simha P., Mathew M., Ganesapillai M., 2016. Empirical modeling of drying kinetics and microwave assisted extraction of bioactive compounds from Adathoda vasica and Cymbopogon citratus. Alexandria Eng. J. 55, 141–150.
  • Wiktor A., Łuczywek K., Witrowa-Rajchert D., 2012. Modelowanie matematyczne kinetyki suszenia mikrofalowo-konwekcyjnego liści bazylii. ZPPNR 570, 127–141.
  • Wiktor A., Łuczywek K., Witrowa-Rajchert D., Hankus M., Królikowski K., 2013. Aproksymacja krzywych kinetycznych suszenia mikrofalowo-konwekcyjnego liści oregano wybranymi równaniami. ZPPNR 573, 61–73.
  • Yaldl O., Ertekin C., 2001. Thin layer solar drying of some different vegetables. Dry. Technol. 19(3), 583–596.
  • Yan W., Zhang M., Huang L., Tang J., Mujumdar A.S., Sun J., 2010. Study of the optimization of puffing characteristics of potato cubes by spouted bed drying enhanced with microwave. J. Sci. Food Agric. 90, 1300–1307.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikatory

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.agro-0fe1ed9d-9e16-4bd0-9c30-4c60f84fd8cc
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.