تعیین گرمای ویژه و هدایت حرارتی انار (رقم آلک)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مکانیک ماشینهای کشاورزی و عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول

2 عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات تهران

3 دانشجوی دکتری مکانیزاسیون کشاورزی و عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول

چکیده

بهمنظور طراحی تجهیزات نگهداری وانبارداری میوة انار، گرمای ویژه  و هدایت گرمایی قسمت­های مختلف (پوست،پی،دانه و هسته) انار (رقم آلک) در گسترة رطوبتی 2/34 درصدتا 1/80 درصد (بر پایة تر) وچهار دمای (13،8،3، و 18) درجه سلسیوس بررسی شد.  روش مخلوط برای اندازه­گیری گرمای ویژه، روش پراب برای تعیین هدایت حرارتی پوست و پی انار، و روش سیم داغ برای اندازه­گیری هدایت حرارتی دانة انار به کار گرفته شد.  بررسی­ها نشان داد که با افزایش دما و رطوبت، گرمای ویژه به طور خطی برای دانه، پوست، و پی انار در محدوده 127/1 تا 789/2، 516/1 تا 411/3 ، 931/0 تا 066/3 کیلوژول برکیلوگرم­درجه سلسیوس افزایش می یابد.  مقادیر هدایت گرمایی برای پوست، پی، و دانه به ترتیب در محدودة 1524/0 تا 4218/0، 1481/0 تا 451/0، و 131/0 تا 4204/0 وات بر مترکلوین تعیین شد، آنالیز واریانس نشان داد که مقدار رطوبت و دما تأثیر معنی­داری بر گرمای ویژه و هدایت گرمایی تمامی قسمت­های انار دارند، هرچند اثر مقدار رطوبت، در مقایسه با دما، بیشتر است.  برای پیش­بینی تغییرات گرمای ویژه و هدایت حرارتی انار برحسب تابعی از دما و رطوبت، از مدل­های رگرسیون با مقادیر بالای  استفاده شد.

عنوان مقاله [English]

Specific Heat and Thermal Conductivity of Pomegranates (Alak variety)

چکیده [English]

To design equipment and facilities to dry, preserve and process pomegranates, it is necessary to know their specific heat and thermal conductivity. The objectives of this study were to determine the specific heat and thermal conductivity of pomegranates and develop mathematical estimation models for them. The effects of moisture content (15-75% w.b.) and temperature (5-20°C) on the thermal properties of pomegranates (Alak variety) were studied. Specific heat was measured using the mixtures method. The thermal conductivity was measured using a line heat source probe for pomegranate exocarps and mesocarps and the bare-wire transient method for the seeds. The results showed that an increase in moisture content and temperature produced a linear increase in the specific heat from 1.127 to 2.789 kJ/kg°C for seeds, 0.931 to 3.066 kJ/kg°C for mesocarps, and 1.516 to 3.411 kJ/kg°C for exocarps. Thermal conductivity increased from 0.1524 to 0.4218 W/m°C for seeds, 0.148 to 0.451 W/m°C for mesocarps and 0.131 to 0.4204 W/m°C for exocarps as moisture content and temperature increased. However, the effect of moisture content was greater than the effect of temperature on specific heat and thermal conductivity. The empirical equations for these thermal properties were subsequently expressed as a function of moisture content and temperature.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pomegranate
  • Specific heat
  • Thermal conductivity
Aviara, N.A. and Haque, M.A. 2001. Moisture dependence of thermal properties of sheanut kernel. J. Food. Eng. 47, 109-113.
Chandra, S. and Muir, W.E.  1971. Thermal Conductivity of Spring Wheat at Low Temperatures. Trans. ASAE. 14(4), 644-648.
Choi, Y. and Okos, M.R. 1986. Effects of temperature and composition on the thermal properties of foods. In: Le Maguer, M., Jelen, P. (Eds.), In: Food Engineering and Process Applications. 1, 93-101.
Hu, X. and Mallikarjunan, P. 2004. Thermal and dielectric properties of shucked oysters. Lebensm Wiss. u.-Technology. (in Press)
Khoshnam, F., Tabatabaeefar, A., Ghasemi, A. and Borghei, M. 2007. Mass modeling of pomegranate (Punica granatum L.) fruit with some physical characteristics. J. Sci. Hortic. 2726, 1-3.
La Rue, J.H. 1969. Growing pomegranate in California. Univ. Calif. Agric. Expt. Stalft.
Mohsenin, N. N. 1980. Thermal Properties of Foods and Agricultural Materials. New York: Gordon and Breach.
Muir, W.E. and Viravanichai, E. 1972. Specific Heat of Wheat. J. Agric. Eng. Res. 17, 338-342.
Narain, M., Bose, S.S.C., Jha, M. and Dwivedi, V.K. 1978. Physicothermal Properties of Rice Bran. J. Food. Sci. Technol. 15(1): 18-19.
Njie, D.N., Rumsey, T.R. and Singh, R.P. 1998. Thermal Properties of Cassava, Yam and Plantain. J. Food. Eng. 37, 63-76.
Rahman, S. 1995. Thermal Conductivity of Foods. Food Properties Handbook. CRC Press. Boca Raton.
Razavi, S.M. A. and Taghizadeh. M. 2007. The specific heat of pistachio nuts as affected by moisture content, temperature, and variety, J. Food. Eng. 79, 158-167.
Shrivastava, M. and Datta, A.K. 1999. Determination of Specific Heat and Thermal Conductivity of Mushrooms (Pleurotus Forida). J. Food. Eng. 39, 255-260.
Singh, K.K. and Goswami, T.K. 2000. Thermal properties of cumin seed. J. Food. Eng. 45, 175-181.
Sweat, V.E. and Haugh, C.G. 1974. Thermal conductivity probe for small food samples. Trans. ASAE. 17(1): 56-58.
Tansakul, A. and Chaisawang, P. 2006. Thermophysical properties of coconut milk. J. Food. Eng. 73, 276-280.
Tansakul, A. and Lumyong, R. 2007. Thermal properties of straw mushroom. J. Food. Eng. 87, 91-98.