ارزیابی فنی و راندمان دو نوع جمع کننده خورشیدی برای خشک کردن شلتوک برنج در شرایط خوزستان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار پژوهش، بخش تحقیقات فنی و مهندسی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اهواز، ایران

2 مربی پژوهش گروه مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ایذه، ایذه، ایران

چکیده

استان خوزستان با تولید بیش از 120 هزار تن برنج در سال، بین استان­های ایران در مقام چهارم قرار دارد.
خشک کردن برنج پس از برداشت، از این لحاظ لازم است که رطوبت آن بیش از حد مجاز در فرآوری یا برای انبارداری است. در بیشتر شالیکوبی‌های استان خوزستان، شلتوک برنج هنوز به روش سنتی با استفاده از خشک‌کن‌های بستر ثابت خشک می‌شود که نتیجۀ آن افزایش افت کمّی و کیفی محصول و افزایش هزینه‌هاست. از این­رو برای استفاده از مزایای انرژی خورشیدی در خشک کردن شلتوک در استان خوزستان، خشک­کن خورشیدی ساخته و ارزیابی شد. متغیرهای اصلی در بررسی عملکرد خشک­کن دو نوع صفحۀ جاذب (نوع شیاردار ساده و نوع شیاردار همراه با پوشال آهنی)، دو رقم برنج مرسوم در منطقه (شفق و عنبوری) و تراکم شلتوک در خشک‌کن در سه سطح (یک، دو و سه سینی) بود. رطوبت اولیۀ محصول در تیمارهای مختلف بین 18 تا 5/21 درصد (بر پایه تر) تعیین گردید و تا رسیدن رطوبت نهایی به 8/9 درصد (بر پایه تر)، فرآیند ادامه یافت. نتایج تجزیۀ واریانس نشان داد که اثر رقم، نوع صفحۀ جاذب و تعداد سینی در خشک‌کن بر مدت زمان خشک شدن شلتوک در خشک‌کن خورشیدی و بر ظرفیت خشک‌کن در سطح 1 درصد معنی‌دار است. ولی راندمان خشک‌کن خورشیدی فقط تحت تأثیر نوع خشک‌کن (منظور نوع صفحۀ جاذب) در سطح 1 درصد معنی‌دار شده است. مقایسۀ میانگین داده­ها نشان داد که کمترین و بیشترین مدت زمان مورد نیاز برای خشک شدن محصول در خشک‌کن با صفحۀ جاذب ساده با 4 و 1/6 ساعت به­ترتیب به تیمارهای رقم شفق در تراکم یک سینی و رقم عنبوری در تراکم سه سینی تعلق دارد. افزایش تراکم شلتوک در خشک‌کن از یک به دو و از دو به سه سینی، مدت زمان خشک شدن را به­ترتیب 4/16 و 2/17 درصد افزایش داده است. زمان خشک شدن و رسیدن به رطوبت نهایی در رقم شفق نسبت به رقم عنبوری به­طور متوسط 8/12 درصد کمتر بود. کمترین ظرفیت خشک‌کن، به مقدار 8/0 کیلوگرم بر ساعت، در رقم عنبوری تحت تراکم یک سینی و استفاده از صفحۀ جاذب معمولی دیده شد و بالاترین ظرفیت خشک‌کن، به مقدار 1/2 کیلوگرم بر ساعت، از تیمار رقم شفق تحت تراکم سه سینی و استفاده از صفحۀ جاذب با پوشال آهنی به­دست آمد. تغییرات راندمان صفحه­های جاذب‌ معمولی و دارای پوشال آهنی به­ترتیب بین 2/5 تا 47/18 درصد و 9/5 تا 66/23 درصد بود.

کلیدواژه‌ها


Almasi, M., Zomorodian, A. A. and Sahebi, Y. 2003. Utilizing solar energy for dill drying.
First Iranian Farm Machinery Students Conference. 8-9 May. Orumieh University, Orumieh, Iran. (in Persian)

 

Bagheri, N., Keihani, A., Mohtasabi, S. S. and Alimardani, R. 2009. Observation of effecting parameters on drying leafy vegetables in an active solar dryer. J. Agric. Eng. Res. 10(4):
73-88. (in Persian)

 

Banerjee, R. 2005. Capacity building for renewable energy in India. Proceedings of International Congress on Renewable Energy (ICORE). 7-8 Nov. Beijing, China.

 

Basunai, M. A. and Abe, T. 2001. Thin layer solar drying characteristics of rough rice under natural convection. J. Food Eng. 47(4): 295-301.

 

Dadashzadeh, M. Zomorodian, A. and Mesbahi, G. R. 2008. The effect of drying airflow rates and modes of drying on moisture content reduction for grapes in a cabinet type solar dryer. J. Hort. Sci. 22(1): 23-34. (in Persian)

 

Diamante, L. M. and Munro, P. A. 1991. Mathematical modelling of hot air drying of sweet potato slices. Int. J. Food Sci. Technol. 26, 99-109.

 

El-Sebaii, A. A., Aboul-Enein, S., Ramadan, M. R. I. and El-Gohary, H. G. 2002. Empirical correlations for drying kinetics of some fruits and vegetables. Energy. 27(9): 845-859.

 

Esper, A. and Muhlbauer, W. 1998. Solar drying - an effective means of food preservation. Renew. Energ. 15(1-4): 95-100.

 

Ethmane, C. S., Kane1, M. A. O. Sid, A. and Kouhila, M. 2009. Evaluation of drying parameters and sorption isotherms of mint leaves (M. Pulegium.). Renew. Energ. 12(3): 449-470.

 

Fudholi, A., Sopian, K., Ruslan, M. H., Alghoul, M. A. and Sulaiman, M. Y. 2010. Review of solar dryers for agricultural and marine products. Renew. Sustain. Energ. Rev. 14(2101): 1-30.

 

Gazor, H. R. 2011. Fabrication and assessment of a pilot solar dryer for agricultural products. Research Report. Agricultural Engineering Research Institute. No. 39567. (in Persian)

 

Habibi-Asl, J. 2016. Technical evaluation of possibility of air heating by solar energy for paddy drying in Khuzestan. Research Report. Agricultural Engineering Research Institute. No. 50242. (in Persian)

 

Hajsaghati, A. 2001. Principles and application of solar energy. First Ed. Elm-o Sanat-e Iran University Pub. Tehran, Iran. (in Persian)

 

Heidarie-Soltanabadi, M., Malek, S., Ghazvini, H. R., Shaaker, M. and Hedayatizadeh, M. 2010. Losses in blade and abrasive systems by moisture content for three rice varieties. J. Agric. Eng. Res. 11(1): 67-84 (in Persian)

 

Moradi, M. and Zomorodian, A. 2008. Best mathematical drying model selection for indirect solar drying of cumin in forced convection solar dryer. The 5th National Conference on Agricultural Machinery Engineering and Mechanization. 27-28 Aug. Ferdosi University of Mashhad, Mashhad, Iran. (in Persian)

 

Okos, M. R., Narasimhan, G., Singh, R. K. and Witnaurer, A. C. 1992. Food Dehydration. In D. R. Hedman and D. B. Lund (Eds.) Hand Book of Food Engineering, NewYork, Marcel Dekker.

 

Pangavhane, D. R., Sawhney, R. L. and Sarsavadia, P. N. 2002. Design, development and performance testing of a new natural convection solar dryer. Energy. 27, 579-590.

 

Zomorodian, A., Zare, D. and Ghasemkhani, H. 2007. Optimization and evaluation of a semi-continous solar dryer for cereals (Rice, etc). Desalination. 209, 129-135.