مدل‌سازی فرآیند پَنینگ در تولید دراژه قندی فندق

Abstract

برای پیش‌بینی کریستالیزاسیون و لایه‌گذاری شربت ساکاروز روی هسته مرکزی (فندق) طی فرایند پَنینگ سخت نرخ رشد دراژه ارزیابی شد. سه محلول قندی با غلظت‌های 80، 85 و 87 (%w/w) تهیه گردید. محلول‌های ساکاروز در دمای °C 100 وارد دیگ چرخان شد و برای تثبیت دمای فرآیند پنینگ از یک شعله بیرونی استفاده شد تا این دما در °C 70±2 حفظ شود. با دمیدن مداوم هوا با دمای °C 30±1 رطوبت محیط داخلی دیگ حذف گردید. رشد دراژه‌ها در بریکس‌های مختلف محلول به-صورت تجربی تعیین شد. نرخ رشد کریستال از طریق سینتیک تبلور بر اساس اشباع، دما و غلظت محلول 03/0±125، 02/0±122 و 02/0±127 min/µm پیش‌بینی گردید. ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی دراژه‌ها (فعالیت آبی، وزن و رطوبت لایه روکش و مغزی، ضخامت لایه روکش، میزان قند کل و قند احیا، نرخ رشد دراژه، ضریب نفوذ متقابل، کسر جرمی کریستال، دمای انتقال شیشه‌ای دراژه و محلول) مورد مطالعه قرار گرفت. میزان فعالیت آبی در انواع دراژه تولیدی کمتر از 56/0 بود. با افزایش بریکس محلول ساکاروز کاهشی در درصد قند کل از 42/89 به 71/85 % و افزایشی در غلظت قند اینورت از 08/0 به 15/0 % در لایه روکش دراژه حاصل شد. روند نزولی در ضریب نفوذ متقابل سیستم از m2/s 9- 10× 11/2 به 9- 10× 94/1 با افزایش غلظت ساکاروز مشاهده گردید. افزایش غلظت اولیه شربت قندی، تاثیر معناداری در نرخ رشد کریستال نشان نداد. با کاهش قند کل بر حسب ساکاروز در دراژه، فاکتور کسر جرمی کریستال از 1/25 به 3/20 کاهش یافت. دمای انتقال شیشه‌ای برای دراژه °C27/31 بود و برای محلول ساکاروز- آب استفاده شده در این مطالعه °C51 پیش‌بینی شد. پیش‌بینی‌های مدل با نتایج تجربی مطابقت نشان داد. تغییرات این ویژگی‌ها در شرایط فرآیند مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

Keywords

• پنینگ سخت
• کریستالیزاسیون شکر
• مدل‌سازی
• دراژه