Modelling of rehydration kinetics of dried carrots using the Peleg model

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW
Agriculture No 69 (Agricultural and Forest Engineering) 2017: 13-21
(Ann. Warsaw Univ. of Life Sci. - SGGW, Agricult. 69, 2017)
DOI 10.22630/AAFE.2017.2

Modelling of rehydration kinetics of dried carrots using the Peleg model

AGNIESZKA KALETA, KRZYSZTOF GÓRNICKI, ANETA CHOIŃSKA, KRZYSZTOF KOSIOREK, ANNA CZYŻEWSKA
Department of Fundamental Engineering, Warsaw University of Life Sciences - SGGW

Abstract: The objective of the study is to apply the Peleg model to the description of rehydration kinetics of dried carrots and to investigate the effect of the rehydra-tion temperature and particle shape on the model constants. The changes of: mass, dry matter of solid, moisture content on dry basis and moisture content in percent wet basis were described using the Peleg model. Samples (slices of 10-millimeter thickness and 10 x 10 x 10 mm cubes) were dried at natural convection and the air temperature was kept at 60°C. The rehydration was carried out in the distilled water at the temperature of 20, 45 and 70°C. The accuracies of the model were measured using the coefficient of correlation (R), root mean square error (RMSE), and reduced chi-square (X2). It was stated that the Peleg model may be assumed to represent the relative mass increment, relative dry matter of solid decrease, and relative moisture content in % w.b. increment during the rehydration of carrot slices and cubes. The model cannot be accepted for description of relative moisture content on d.b. increment. The rehydration temperature and particle shape significantly influenced the Peleg rate constant (A1). Both parameters significantly influenced the Peleg capacity constant (A2) in case of mass and moisture content in % w.b. only.

Key words: rehydration, drying, rehydration temperature, particle shape, model, carrot

Streszczenie: Modelowanie kinetyki rehydrata-cji suszonej marchwi za pomocą modelu Pelega. Celem badań jest zastosowanie modelu Pelega do opisu kinetyki rehydratacji suszonej marchwi i zbadanie wpływu temperatury rehydratacji i kształtu cząstki na stałe modelu Pelega pod kątem jego przydatności do opisu zmian masy, masy suchej substancji, zawartości wody i wilgotności suszonej marchwi w procesie jej rehydratacji. Materiałem badawczym były 10-milimetrowe plastry i sześciany marchwi o boku 10 mm, suszone w warunkach konwekcji naturalnej w temperaturze 60°C. Proces rehydratacji przeprowadzano w wodzie destylowanej o temperaturze 20, 45 i 70°C. Miarą dokładności dopasowania danych uzyskanych z modeli do danych empirycznych były: współczynnik korelacji (R), pierwiastek błędu średniokwadratowego (RMSE) i zredukowany chi-kwadrat (X2). Model Pelega można uznać za odpowiedni do opisu krotności zmian masy, masy suchej substancji i wilgotności suszonych plastrów i sześcianów marchwi. Model Pelega nie jest odpowiedni do opisu krotności wzrostu zawartości wody. Temperatura rehydra-tacji i kształt cząstki wpływają znacząco na stałą szybkości modelu Pelega (A1). Oba parametry wpływają znacząco na stałą A2 modelu Pelega jedynie w przypadku masy i wilgotności.

Please use the following format to cite the selected article:
KALETA A., GÓRNICKI K., CHOIŃSKA A., KOSIOREK K., CZYŻEWSKA A. 2017. Modelling of rehydration kinetics of dried carrots using the Peleg model. Ann. Warsaw Univ. of Life Sci. - SGGW, Agricult. 69: 13-21. DOI http://dx.doi.org/10.22630/AAFE.2017.2

Authors’ address:
Krzysztof Górnicki
Wydział Inżynierii Produkcji SGGW
Katedra Podstaw Inżynierii
02-787 Warszawa, ul. Nowoursynowska 166, Poland
e-mail: krzysztof_gornicki@sggw.pl