Mathematical modeling of Actinidia arguta (kiwiberry) drying kinetics

Consumers and scientists exhibit a growing interest in bioactive ingredients of natural origin with strong pro-health effects. Such properties have been found in fruits of of Actinidia argute, commonly known as kiwiberry (mini kiwi or hardy kiwi). Appropriate methods and parameters of the drying process enable obtaining a product with preserved high pro-health properties. The obejctive of this paper was to study the influence of the selected drying methods on the drying kinetics of actinidia. Commonly known mathematical models were used to describe the process. The kinetics of convective, microwave-convective, infrared and vacuum drying was investigated. The process was performed until samples reached dimensionless moisture ratio (MR) of 0.02. The quickest method was vacuum drying reaching moisture ratio target after 286 min, and the slowest was convective drying characterized by 1352 min of drying. In general, Midilli et al.’s model was evaluated as the most adequate for description of the moisture transfer in the fruit samples.

W ostatnich latach wzrasta zainteresowanie naukowców i konsumentów bioaktywnymi składnikami żywności o silnym działaniu prozdrowotnym. Takie właściwości stwierdzono w owocach aktinidii (Actinidia arguta), powszechnie znanej, jako mini kiwi. Wykazano, że suszenie jest dobra metodą utrwalania owoców i pozwala uzyskać produkt o zachowanych wysokich właściwościach prozdrowotnych, pod warunkiem doboru odpowiedniej dla surowca metody i parametrów procesu. Celem pracy było zbadanie wpływu wybranych metod suszenia na kinetykę suszenia owoców aktinidii. Do opisu procesu wykorzystano powszechnie znane modele, dostępne w literaturze matematyczne. Badano kinetykę suszenia: konwekcyjnego, mikrofalowo-konwekcyjnego, podczerwonego i próżniowego. Proces prowadzono do momentu uzyskania próbek o bezwzględnym współ- czynniku wilgotności (MR) wynoszącym 0,02. Stwierdzono ze najszybszą metodą było suszenie próżniowe, które pozwoliło osiągnąć docelowy współczynnik MR po 286 minutach, a najwolniejszą było suszenie konwekcyjne, po 1352 min suszenia. Spośród analizowanych modeli matematycznych, najbardziej odpowiedni do opisu kinetyki suszenia mini kiwi był model Midilliego.