Påverkan av mikrovågspreträdning på torkningskinetik, massöverföring och termodynamiska egenskaper hos Barhi-dadlar under torkningsprocessen

Varför dessa små frukter spelar roll

Barhi-dadlar är små, gyllene frukter som uppskattas i Mellanöstern och bortom för sin sötma, mjuka konsistens och rika näringsinnehåll. Men i sitt tidiga, krispiga Khalal-stadium förstörs de snabbt eftersom de är fulla av vatten och sockerarter som lockar mikrober. Denna studie ställer en praktisk fråga med stora konsekvenser för odlare och livsmedelsföretag: kan en kort mikrovågsbehandling före torkning få Barhi-dadlar att torka snabbare, mer jämnt och med mindre energislöseri?

Från färsk frukt till långvarigt snacks

För att undersöka detta arbetade forskarna med tunna skivor av Barhi-dadlar. Några skivor torkades i hetluft som vanligt, medan andra först fick en kort mikrovågsbehandling och sedan torkades under samma hetlufts­­förhållanden. De provade tre torkningstemperaturer och tre lufthastigheter och följde noggrant hur mycket vatten som lämnade frukten över tid och hur snabbt det skedde. Genom att jämföra de två grupperna kunde de se om mikrovågssteget verkligen förändrade hur fukt rör sig från fruktens inre till den omgivande luften.

Påskyndar torkningsresan

Det första tydliga resultatet gäller tid. Över alla temperaturer och lufthastigheter nådde mikrovågsförbehandlade skivor önskad torrhet 18–21 procent snabbare än obehandlade. I den långsammaste, mildaste inställningen sjönk torktiden från ungefär tre dagar till lite över två; även under de tuffaste förhållandena skar mikrovågssteget bort flera timmar. Den tidiga delen av torkningen visade den största hastighetsökningen: mikrovågsbehandlade skivor släppte ifrån sig vatten snabbare i början, vilket tyder på att förbehandlingen öppnat upp vägar för fukten att ta sig ut. För en fabrik som torkar tonvis med dadlar kan sådan tidsbesparing översättas till lägre kostnader och högre kapacitet.

Följa vattnets rörelse

Bakom dessa tidsvinster finns en förklaring om hur vatten rör sig inne i frukten. Genom att använda välkända ekvationer som beskriver diffusion — hur molekyler sprider sig från fuktigare områden till torrare — uppskattade teamet hur lätt fukt kan förflytta sig genom dadelköttet. De mikrovågsbehandlade skivorna visade upp till ungefär tre till fyrfaldigt högre intern vattenrörlighet än obehandlade skivor, särskilt vid högre temperaturer och lufthastigheter. Mått på hur väl ytflytet i luften hjälper eller hindrar denna rörelse förbättrades också, vilket indikerar att vatten inte bara rörde sig snabbare inne i frukten utan också fördes bort mer effektivt när det nådde ytan. När forskarna testade flera enkla matematiska kurvor för att beskriva torkbeteendet matchade en flexibel ”logaritmisk” kurva konsekvent verkligheten bäst, för både behandlade och obehandlade dadlar, men den passade de mikrovågsbehandlade proverna något jämnare — ytterligare ett tecken på att torkningen var mer enhetlig.

Vad energisiffrorna visar

Studien gick vidare genom att titta på den ”termodynamiska” sidan av torkningen — hur mycket energi som krävs, hur ordnade vattenmolekylerna är och om processen kan ske av sig själv. Siffrorna visade att torkning av dessa dadlar alltid kräver ett värmetillskott; processen är endoterm och inte spontan, vilket innebär att den inte fortlöper utan energi utifrån. Mikrovågsbehandlade skivor hade något högre värden för den energi som krävs för att få vatten att börja röra sig, men samtidigt visade de något lägre ”fri energi”-barriärer överlag. I vardagliga termer omstrukturerar mikrovågssteget fruktens struktur så att när den värms kan vatten lämna lättare. Detta pekar på bättre energiutnyttjande: mindre spillvärme och mer av värmen som går direkt till att driva ut fukten.

Sammanfatta för verklig användning

För odlare, processorer och även konsumenter som uppskattar dadelsnacks är budskapet tydligt. En kort mikrovågsprebehandling före hetluftstorkning hjälper Barhi-dadlar att torka snabbare och mer jämnt, samtidigt som den erbjuder potential för bättre energieffektivitet. Frukten beter sig mer förutsägbart under torkningen, vilket gör det möjligt för ingenjörer att utforma utrustning och scheman som minimerar förstöring och energislöseri. I regioner där dadlar är en viktig föda och inkomstkälla kan denna typ av finjustering hjälpa till att förvandla en ömtålig, mycket lättfördärvlig frukt till en stabil, högkvalitativ produkt som reser längre, håller längre och når fler människor utan att offra sin naturliga sötma.

Citering: 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

Nyckelord: Barhi-dadlar, mikrovågstackning, livsmedelskonservering, torkningseffektivitet, efter skörd-teknik