بررسی دمای خیساندن در فرآیند پاربویلینگ بر دمای ژلاتیناسیون نشاسته برنج فجر شهرستان گرگان: روش مدلسازی نفوذ جرمی آب درون دانه

فرآیند پاربولینگ، هیدروترمال شلتوک و یا برنج قهوه ای از جمله فرآیندهای مهم در صنعت برنج است و شامل سه مرحله اصلی خیساندن در آب، بخاردهی و در نهایت خشک کردن دانه ها میباشد. با توجه به افزایش هضم پذیری دانه ها به دلیل ژلاتیناسیون نشاسته، دستیابی به یک سطح ژلاتیناسیون مناسب، فرآیند خیساندن یک مرحله اساسی و ضروری در پاربویلینگ است.

در این پژوهش واریته برنج فجر از مزارع کشاورزی شهر گرگان جمع آوری گردید و در دماهای 35، 45، 55 و 60 درجه سانتیگراد خیسانده شدند. در مقاطع زمانی مختلف نمونه گیری انجام شد. دمای ژلاتیناسیون دانه های برنج فجر قبل از انجام فرآیند پاربویلینگ با محاسبه ثابت نفوذ جرمی آب شلتوک ها با مدل فیک مدلسازی استفاده شد. سپس تعیین دمای تقریبی ژلاتیناسیون دانه ها با معادله آرینیوس تعیین شد.

داده های بدست آمده از جذب، بر حسب محتوای رطوبت خشک تحت شرایط آزمایشگاهی با معادله فیک برازش مناسبی داشت و این مدل رفتار جذب آب نمونه ها را بطور مناسبی توضیح میدهد. خیساندن در دماهای بالاتر منجر به جذب آب سریعتر شد. نحوه جذب آب دانه ها، نشان داد در دمای 60 درجه سانتیگراد، دانه ها تمایلی جهت رسیدن به رطوبت تعادلی ندارند و یک روند نزولی در نمودار جذب آنها مشاهده شد. همچنین با افزایش دما، ثابت نفوذ جرمی افزایش یافت. ضریب نفوذ دانه قهوه ای 7/2 برابر شلتوک و ضریب نفوذ دانه سفید، 1/4 برابر دانه قهوه ای بود. ضریب تعیین و متوسط ریشه مربعات خطا (RMSE) بدست آمده برای هر شرایط دمایی خیساندن، نشان داد که پوستگیری شلتوک تا رسیدن به دانه قهوه ای و سپس خیساندن دانه قهوه ای به جای شلتوک میتواند موثرتر واقع شود.

با استفاده از گراف و معادله آرنیوس بهینه شرایط خیساندن دانه های فجر به مدت 2 ساعت در دمای 45 درجه سانتیگراد تعیین شد.