Invloed van microwavevoorbehandeling op droogkinetiek, massatransfer en thermodynamische kenmerken van Barhi-dadels tijdens het droogproces

Waarom deze kleine vruchten ertoe doen

Barhi-dadels zijn kleine, gouden vruchten die in het Midden-Oosten en daarbuiten worden gewaardeerd om hun zoetheid, zachte beet en rijke voedingswaarde. In hun vroege, knapperige Khalal-fase bederven ze echter snel omdat ze vol water en suikers zitten die micro-organismen aantrekken. Deze studie stelt een praktische vraag met grote implicaties voor telers en voedingsbedrijven: kan een korte uitbarsting van microgolfenergie voorafgaand aan het drogen ervoor zorgen dat Barhi-dadels sneller, gelijkmatiger en met minder energieverlies drogen?

Van vers fruit naar houdbare snack

Om dit te onderzoeken werkten de onderzoekers met dunne plakjes Barhi-dadels. Sommige plakjes werden zoals gebruikelijk in hete lucht gedroogd, terwijl andere eerst een korte microgolfbehandeling kregen en daarna onder dezelfde hete-luchtcondities werden gedroogd. Ze testten drie droogtemperaturen en drie luchtsnelheden en volgden nauwkeurig hoeveel water de vrucht in de loop van de tijd verloor en hoe snel dat gebeurde. Door de twee groepen te vergelijken, konden ze zien of de microgolfstap werkelijk veranderde hoe vocht van binnenin de vrucht naar de omgevende lucht bewoog.

Het droogproces versnellen

De eerste duidelijke vondst betreft de tijd. Bij alle temperaturen en luchtsnelheden bereikten de met microgolf voorbehandelde plakjes de doelvochtigheid 18–21 procent sneller dan niet-behandelde plakjes. In de langzaamste, zachtste instelling daalde de droogtijd van ongeveer drie dagen tot iets meer dan twee; zelfs onder de zwaarste omstandigheden knabbelde de microgolfstap nog enkele uren af. Het vroegste deel van het drogen liet de grootste snelheidswinst zien: microgolf-behandelde plakjes gaven in het begin sneller water af, wat suggereert dat de voorbehandeling doorgangen had geopend zodat vocht makkelijker kon ontsnappen. Voor een fabriek die tonnen dadels droogt, kan zulke tijdwinst zich vertalen in lagere kosten en hogere doorvoer.

Volgen hoe water beweegt

Achter deze tijdwinst schuilt een verhaal over hoe water zich binnenin de vrucht verplaatst. Met behulp van bekende vergelijkingen die diffusie beschrijven — hoe moleculen zich verspreiden van nattere naar drogere gebieden — schatte het team hoe gemakkelijk vocht door het vruchtenvlees kon bewegen. De microgolf-behandelde plakjes vertoonden tot ongeveer drie- tot viermaal hogere interne vochtmobiliteit dan onbehandelde plakjes, vooral bij hogere temperaturen en luchtsnelheden. Maten voor hoe sterk de luchtstroom aan het oppervlak deze beweging helpt of belemmert verbeterden ook, wat aangeeft dat water niet alleen sneller binnenin de vrucht bewoog maar ook effectiever werd afgevoerd zodra het het oppervlak bereikte. Toen de wetenschappers verschillende eenvoudige wiskundige krommen testten om het drooggedrag te beschrijven, bleek een flexibele “logaritmische” kromme consequent het beste bij de werkelijkheid te passen, voor zowel behandelde als onbehandelde dadels, maar ze sloot iets soepeler aan bij de microgolf-behandelde monsters — nog een teken dat het drogen uniformer verliep.

Wat de energiecijfers ons vertellen

De studie ging verder door naar de “thermodynamische” kant van drogen te kijken — hoeveel energie er nodig is, hoe geordend de watermoleculen zijn en of het proces uit zichzelf kan verlopen. De cijfers lieten zien dat het drogen van deze dadels altijd een toevoer van warmte vereist; het proces is endothermisch en niet spontaan, wat betekent dat het niet zal doorgaan zonder externe energie. Microgolf-behandelde plakjes hadden iets hogere waarden voor de energie die nodig is om het water te laten bewegen, maar toonden tegelijkertijd iets lagere totale “vrije-energie”-barrières. In alledaagse termen herschikt de microgolfstap de structuur van de vrucht zodat, zodra deze wordt verwarmd, water gemakkelijker kan vertrekken. Dit wijst op beter energiegebruik: minder verspilde warmte en meer daarvan die direct wordt gebruikt om vocht naar buiten te duwen.

Alles samenbrengen voor praktisch gebruik

Voor telers, verwerkers en zelfs consumenten die van dadelsnacks genieten is de boodschap helder. Een korte microgolfvoorbehandeling vóór het drogen met hete lucht helpt Barhi-dadels sneller en gelijkmatiger drogen en biedt tegelijk potentieel voor een betere energie-efficiëntie. Het fruit gedraagt zich voorspelbaarder tijdens het drogen, waardoor ingenieurs apparatuur en schema’s kunnen ontwerpen die bederf en energieverspilling minimaliseren. In regio’s waar dadels een belangrijke voedsel- en inkomensbron zijn, kan dit soort verfijning helpen om een kwetsbare, sterk bederfelijke vrucht om te zetten in een stabiel, hoogwaardig product dat verder kan reizen, langer houdbaar is en meer mensen bereikt zonder in te boeten aan natuurlijke zoetheid.

Bronvermelding: Alqahtani, N., Fikry, M. Impact of microwave pretreatment on drying kinetics, mass transfer and thermodynamic characteristics of Barhi dates during drying process. Sci Rep 16, 9022 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39727-6

Trefwoorden: Barhi-dadels, microgolfdrogen, voedselconservering, droogefficiëntie, postharvest-technologie