خشک‌کنی ترکیبی الک-حرارتی و مادون قرمز کلاله زعفران: اثرات دما، سرعت هوا و تابش مادون قرمز بر سینتیک و پارامترهای کیفیت

زعفران یک stigma و stylets خشک و رنگ قرمز از Crocus sativus L. است که گرانترین ادویه در جهان به شمار می رود. خشک کردن یک مرحله مهم در فرآیند تولید زعفران است. این مرحله تغییرات فیزیکی، شیمیایی و بیوشیمیایی را به وجود می آورد تا خواص مورد نظر زعفران حاصل شود. در این مطالعه، سینتیک خشک کردن stigma زعفران با استفاده از یک روش جدید با استفاده از Hybrid Sieve-Heater و خشک کن مادون قرمز در دو سطح دمایی ۴۰ و ۴۵ درجه سانتیگراد، دو سرعت جریان هوای گرم ۰.۳ و ۰.۶ متر بر ثانیه و دو سطح تابش ۱۲۵ وات و ۲۵۰ وات مورد بررسی قرار گرفت.

همچنین یک روش مبتنی بر تصویر برای اندازه گیری پیچیدگی stigma زعفران پیشنهاد شد. پیچیدگی زعفران می تواند به عنوان نشانگری برای انقباض آن عمل کند. تأثیرات پارامترهای مورد مطالعه بر مقدار Crocin، Picocrocin و Safranal و محصول نهایی نیز بررسی شد.نتایج نشان داد که مدل دو جمله‌ای بهترین مدل برای برازش داده‌های هر دو روش خشک‌کردن بود. افزایش قدرت لامپ، دما و سرعت هوا باعث کاهش زمان خشک‌کردن زعفران شد. کمترین مقدار تغییرات پیچیدگی مربوط به روش خشک‌کردن سنتی در سایه و آزمایش در دمای ۴۰ درجه سانتی‌گراد، سرعت هوای گرم ۰.۳ متر بر ثانیه و تابش مادون قرمز ۱۲۵ وات بود. از لحاظ حفظ قدرت رنگ زعفران، بالاترین مقدار کروکسین زمانی به‌دست آمد که خشک‌کن هیبریدی الک-گرما و خشک‌کن مادون قرمز در دمای ۴۰ درجه سانتی‌گراد، سرعت هوای گرم ۰.۶ متر بر ثانیه و تابش مادون قرمز ۱۲۵ وات تنظیم شد که بالاترین مقدار در میان سایر آزمایشات بود.

Saffron is a dry, Red color stigma and stylets of the Crocus sativus L. which is the most expensive spice in the world. Drying is an important step in the process of saffron production. It causes physical, chemical and biochemical changes to achieve the desired properties of saffron. In this study, the kinetics of drying saffron stigma using a novel method with Hybrid Sieve-Heater and infrared dryer at two temperature levels of 40, 45°C, two hot air flow speeds of 0.3 and 0.6 m/s and two levels of 125 W and 250 W radiation were studied. An image-based method for measuring tortuosity of saffron stigma was also proposed. The tortuosity of saffron could be an indicator for its shrinkage.

The effects of the studied parameters on the amount of Crocin, Picocrocin and Safranal and of the final product were also investigated. The results showed that, the two term model was found to be the best model in fitting data of both drying methods. Increased lamp power, temperature and air velocity caused reduction in the drying time of saffron. The lowest amount of tortuosity variation was related to the traditional drying method in the shade and treatment at 40° C, hot air speed 0.3 m/s, and infrared radiation of 125 watts. In terms of maintaining the color strength of saffron, the highest Crocin was obtained when the Hybrid Sieve-Heater and infrared dryer was adjusted at 40° C, hot air speed 0.6 m/s, and infrared radiation of 125 watts which was the highest among all other treatments.