بررسی شرایط عملیاتی میکرونیزاسیون دانه‌های ذرت با استفاده از مدل‌سازی داده‌های تولید گاز شکمبه‌ای در شرایط آزمایشگاهی و روش سه‌مرحله‌ای

چکیده فارسی

میکرونیزاسیون غلات یک فرآیند حرارتی با مصرف انرژی بالا است و کاهش زمان اجرای آن می‌تواند از نظر اقتصادی مزیت قابل توجهی داشته باشد. در این مطالعه، اثر شرایط عملیاتی مختلف شامل مدت زمان فرآیند (ثانیه)، دمای سطح دانه در انتهای فرآیند (درجه سانتی‌گراد) و فاصله بین دانه و مشعل (سانتی‌متر) در دستگاه میکرونایزر بررسی شد تا امکان کاهش زمان فرآوری با استفاده از تولید گاز شکمبه‌ای آزمایشگاهی، قابلیت هضم ماده خشک به روش in situ و هضم آنزیمی دانه‌های ذرت ارزیابی شود.

تیمارهای آزمایشی با تغییر در شرایط فوق شامل Mic1 (120 ثانیه، 155 درجه، 35 سانتی‌متر)، Mic2 (60 ثانیه، 155 درجه، 15 سانتی‌متر)، Mic3 (90 ثانیه، 165 درجه، 15 سانتی‌متر) و Mic4 (120 ثانیه، 175 درجه، 15 سانتی‌متر) بودند. همچنین دو گروه ذرت خام به‌عنوان شاهد برای تیمارهای میکرونیزه در نظر گرفته شد (Raw1 و Raw2).

قابلیت هضم آنزیمی ماده خشک در دانه‌های میکرونیزه (Mic1=26.46 و Mic3=29.27) به‌طور معنی‌داری (P<0.001) بالاتر از گروه‌های شاهد مربوطه (Raw1=22.17 و Raw2=25.68) بود. با افزایش شدت فرآیند، میزان ناپدید شدن ماده خشک در شکمبه نیز افزایش یافت (66.27 در مقابل 59.32 برای Mic4 و Raw2).

از میان ۱۱ مدل غیرخطی مورد ارزیابی، مدل لجستیک-نمایی بدون تأخیر (LE0) بهترین برازش را برای داده‌های تولید گاز نشان داد. نتایج نشان داد که میزان تولید گاز می‌تواند بسته به شرایط عملیاتی میکرونیزاسیون افزایش یا کاهش یابد.

در مجموع، اگر دمای سطح دانه در خروجی به‌عنوان شاخص اصلی ثابت نگه داشته شود و این مقدار از طریق اصلاح ساختار دستگاه در زمان کوتاه‌تر حاصل گردد، می‌توان عملکرد مشابهی در شرایط in vitro و in situ به دست آورد؛ با این حال، افزایش بیش از حد دما ممکن است خطر بروز اسیدوز شکمبه‌ای را افزایش دهد.

کلیدواژه‌ها

تابش مادون قرمز؛ میکرونیزاسیون غلات؛ مدل‌های غیرخطی؛ قابلیت هضم روده باریک.

مطالعه مقاله