Modellierung und Optimierung der Heißluft-Wirbelschichttrocknung von Karottenwürfeln

Karotten gehören zu den wichtigsten Wurzelgemüsen, die weltweit für den Verzehr als frische Wurzeln angebaut werden. Die Trocknung ist die wichtigste Methode zur Konservierung von Karotten, mit dem Ziel, ihre Lagerfähigkeit durch Verringerung ihres Feuchtigkeitsgehalts zu verbessern. Die Gesamttrocknungszeit wurde durch eine Erhöhung der Trocknungstemperatur von 55 auf 75 °C erheblich verkürzt. Es wurde festgestellt, dass es keine Phase mit konstanter Trocknungsrate gab, sondern unter allen Versuchsbedingungen nur eine Phase mit fallender Trocknungsrate beobachtet wurde. Das Page-Modell beschrieb das Trocknungsverhalten von Karottenwürfeln zufriedenstellend. Der Rehydratationsgrad stieg mit zunehmender Trocknungstemperatur und sank mit zunehmender Luftgeschwindigkeit und Probengewicht. Die Härte stieg mit zunehmender Temperatur und Probengewicht, während sie mit zunehmender Luftgeschwindigkeit abnahm. Die optimalen Werte für Temperatur, Luftgeschwindigkeit und Probengewicht für den Rehydratationsgrad lagen bei 148,83 °C, 13,98 m/s und 881,04 g, für die Härte 29,33 °C, 1,11 m/s und 558,02 g, für den L*-Wert 170,43 °C, -8,44 m/s und 242,87 g, für den a*-Wert 23,3 °C, 4 m/s und 1457,1 g und für den b*-Wert die optimalen Werte der unabhängigen Variablen 23,99 °C, 3,18 m/s und 116,27 g.