DOI: https://doi.org/10.54905/disssi.v23i59.e1ije1707
تاريخ النشر: 2026-01-12
المؤلف: Eganoosi Esme Atojunere وآخرون
الموضوع الرئيسي: تجفيف الطعام والنمذجة
نظرة عامة
تسلط الأبحاث الضوء على الإمكانية لفجي لتصدير الموز (Musa spp.)، مشيرة إلى أن هناك هدرًا كبيرًا بعد الحصاد يحدث بسبب القدرة المحدودة على التصدير. لمعالجة هذه المشكلة، تركز الدراسة على تطوير مجفف تسخين شمسي نشط غير مباشر (IASHD) مصمم خصيصًا لموز كافنديش القزم في جامعة فجي الوطنية. يتكون IASHD من عدة مكونات، بما في ذلك جامع تسخين شمسي، غرفة تجفيف، ومروحة، تهدف إلى تعزيز مدة صلاحية الموز من خلال تقنيات تجفيف فعالة.
شمل تجربة التجفيف تقطيع الموز الطازج إلى قطع بسمك 3-10 مم باستخدام سكين ترامونتينا، مع ثلاثة اتجاهات تقطيع مختلفة (طولي، عرضي، وقطري). أظهرت النتائج أن انخفاض الرطوبة النسبية (RH) للهواء المسخن مرتبط بارتفاع درجات الحرارة وزيادة معدلات التجفيف. بعد ساعتين من التجفيف، لوحظ انخفاض كبير في محتوى الرطوبة، مما يشير إلى فعالية IASHD لمزيد من التجارب. تصميم IASHD مناسب بشكل خاص للبيئة الفيجية بسبب بساطته، ومرونته لتحقيق التعرض الأمثل لأشعة الشمس، وكفاءته التشغيلية.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على الإمكانية الكبيرة لفجي في تصدير الموز، نظرًا للإنتاج السنوي الكبير. ومع ذلك، تواجه البلاد حاليًا تحديات في تصدير الموز، مما يؤدي إلى هدر كبير بعد الحصاد، حيث يتم استهلاك معظم المحصول محليًا (فولا، 2024). اعتبارًا من مايو 2024، لم تشارك فجي في تصدير الموز، مما يبرز الحاجة الملحة لمعالجة هذه المشكلة.
لتقليل الهدر وتعزيز جدوى تصدير الموز، تؤكد المقدمة على الحاجة إلى حلول تقنية، خاصة من خلال تطوير تكنولوجيا معالجة التجفيف (سينا ديرا، 2023). تهدف هذه التكنولوجيا إلى تمديد مدة صلاحية الموز بعد الحصاد وأثناء التخزين، مما يسهل فرص التصدير المستقبلية ويقلل من الهدر.
طرق
توضح قسم المنهجية النهج المنهجي المستخدم في البحث. يبدأ بوصف مفصل لتصميم التجربة، بما في ذلك معايير اختيار المشاركين والظروف المحددة التي أجريت فيها التجارب. كما يتم تحديد طرق جمع البيانات، مع تسليط الضوء على الأدوات والتقنيات المستخدمة لجمع البيانات الكمية والنوعية.
علاوة على ذلك، يتم توضيح إجراءات التحليل، بما في ذلك الاختبارات الإحصائية المطبقة لتقييم أهمية النتائج. يبرز القسم صرامة المنهجية، مما يضمن أن النتائج موثوقة وصحيحة. يتم ذكر النتائج الرئيسية بإيجاز، مما يشير إلى كيفية معالجة الطرق المختارة بفعالية للأسئلة البحثية المطروحة في بداية الدراسة. بشكل عام، تم تصميم المنهجية لتوفير إطار قوي لفهم آثار نتائج البحث.
نتائج
تكشف النتائج من الدراسة التي أجريت بين 22 و24 يوليو 2025، عن نتائج مهمة تتعلق بعملية تجفيف شرائح الموز باستخدام مجفف أنبوب نحاسي مهوى. أظهرت البيانات المجمعة على فترات 15 دقيقة أن زيادة تدفق الهواء، التي تسهلها سرعات أعلى لمروحة الهواء، أدت إلى ارتفاع درجات الحرارة داخل غرفة التجفيف، حيث تراوحت بين 40-50 °م عند السرعات المنخفضة إلى 50-60 °م عند السرعات العالية. ومن الجدير بالذكر أن أعلى درجة حرارة تم تسجيلها خلال التجربة كانت 62 °م. كما أبرز التحليل أن مستويات الرطوبة النسبية المنخفضة في فجي ساهمت في تسريع تجفيف شرائح الموز.
بالإضافة إلى ذلك، أظهرت إعدادات التجربة أن وضع طبقات التجفيف أثر على توزيع الحرارة، حيث أظهرت الجزء العلوي من المجفف درجات حرارة أعلى. وهذا استدعى إجراء تعديلات دورية على الطبقات لتحسين التعرض للحرارة الناتجة. ومع ذلك، أدت زيادة سرعة المروحة، بينما تعزز تدفق الهواء وتوليد الحرارة، أيضًا إلى تقليل عمر بطارية مروحة الهواء، مما استدعى استبدالات متكررة. بشكل عام، تؤكد النتائج على أهمية تحقيق توازن بين سرعة تدفق الهواء وكفاءة الطاقة في عملية التجفيف.
مناقشة
تسلط قسم المناقشة في الورقة الضوء على الحاجة الملحة لإحياء صناعة إنتاج الموز في فجي، كما يتضح من المقابلات والاستبيانات المنظمة مع المزارعين المحليين. تعتبر طرق التجفيف بالشمس الحالية غير كافية بسبب مخاطر التلوث وعدم الكفاءة، خاصة في ظل تغير المناخ والمنافسة من المعالجات الدولية. لتعزيز الجدوى الاقتصادية لزراعة الموز، يقترح المؤلفون تطوير مجفف تسخين شمسي نشط غير مباشر (IASHD) مصمم لتحسين عملية تجفيف شرائح الموز، مما يطيل مدة صلاحيتها ويزيد من قيمة التصدير.
يتضمن IASHD عدة ميزات مبتكرة، بما في ذلك تصميم مدمج، ومرونة لسهولة الاستخدام، واستخدام مواد محلية المصدر. يعمل المجفف عن طريق استخدام الطاقة الشمسية لتسخين الهواء، الذي يتم تدويره بعد ذلك عبر غرفة التجفيف لتبخير الرطوبة من شرائح الموز. تركز اعتبارات التصميم على الكفاءة، مع اهتمام خاص بتقليل فقدان الحرارة وزيادة دوران الهواء. توضح الورقة الإجراءات التشغيلية لـ IASHD، مع تفاصيل حول تحضير شرائح الموز والنهج المنهجي للتجفيف، والذي يتضمن مراقبة درجة الحرارة والرطوبة لضمان الظروف المثلى. بشكل عام، يهدف النظام المقترح إلى تعزيز الإنتاجية والتنافسية داخل صناعة الموز الفيجية.
DOI: https://doi.org/10.54905/disssi.v23i59.e1ije1707
Publication Date: 2026-01-12
Author(s): Eganoosi Esme Atojunere et al.
Primary Topic: Food Drying and Modeling
Overview
The research highlights the potential for Fiji to export bananas (Musa spp.), noting that significant post-harvest waste occurs due to limited export capacity. To address this issue, the study focuses on developing an Indirect Active Solar Heating Dryer (IASHD) specifically designed for Dwarf Cavendish Bananas at Fiji National University. The IASHD comprises several components, including a solar heating collector, drying chamber, and a blower fan, aimed at enhancing the shelf life of bananas through efficient drying technologies.
The drying experiment involved slicing fresh bananas into pieces of 3-10 mm thickness using a Tramontina knife, with three different slicing orientations (lengthwise, crosswise, and diagonal). Results indicated that lower relative humidity (RH) of the heated air correlated with higher temperatures and accelerated drying rates. After two hours of drying, a significant reduction in moisture content was observed, suggesting the effectiveness of the IASHD for further experimentation. The design of the IASHD is particularly suited to the Fijian environment due to its simplicity, mobility for optimal sunlight exposure, and operational efficiency.
Introduction
The introduction highlights Fiji’s significant potential for banana exportation, given the substantial annual production. However, the country currently faces challenges in exporting bananas, leading to considerable post-harvest waste, as most of the produce is consumed locally (Vula, 2024). As of May 2024, Fiji has not engaged in banana exports, underscoring the urgency of addressing this issue.
To mitigate waste and enhance the viability of banana exports, the introduction emphasizes the need for technical solutions, specifically through the development of drying processing technology (Senadeera, 2023). This technology aims to extend the shelf life of bananas post-harvest and during storage, thereby facilitating future export opportunities and reducing waste.
Methods
The methodology section outlines the systematic approach employed in the research. It begins with a detailed description of the experimental design, including the selection criteria for participants and the specific conditions under which the experiments were conducted. The data collection methods are also specified, highlighting the tools and techniques used to gather quantitative and qualitative data.
Furthermore, the analysis procedures are delineated, including statistical tests applied to assess the significance of the findings. The section emphasizes the rigor of the methodology, ensuring that the results are reliable and valid. Key findings are briefly mentioned, indicating how the chosen methods effectively addressed the research questions posed at the outset of the study. Overall, the methodology is designed to provide a robust framework for understanding the implications of the research outcomes.
Results
The results from the study conducted between July 22 and 24, 2025, reveal significant findings regarding the drying process of banana slices using a vented copper pipe duct dryer. Data collected at 15-minute intervals indicated that increased airflow, facilitated by higher speeds of the air blower, resulted in elevated temperatures within the drying chamber, ranging from 40-50 °C at lower speeds to 50-60 °C at higher speeds. Notably, the highest temperature recorded during the experiment was 62 °C. The analysis also highlighted that lower relative humidity levels in Fiji contributed to the expedited drying of the banana slices.
Additionally, the experimental setup demonstrated that the positioning of the drying layers affected heat distribution, as the topmost part of the dryer exhibited higher temperatures. This necessitated periodic adjustments of the layers to optimize exposure to the heat generated. However, the increased blower speed, while enhancing airflow and heat generation, also led to a reduction in the longevity of the air blower battery, necessitating frequent replacements. Overall, the findings underscore the importance of balancing airflow speed and energy efficiency in the drying process.
Discussion
The discussion section of the paper highlights the urgent need to revitalize the banana production industry in Fiji, as indicated by interviews and structured questionnaires with local farmers. Current sun-drying methods are inadequate due to contamination risks and inefficiencies, particularly in the face of climate change and competition from international processors. To enhance the economic viability of banana farming, the authors propose the development of an Indirect Active Solar Heating Dryer (IASHD) designed to improve the drying process of banana slices, thereby extending their shelf life and increasing export value.
The IASHD incorporates several innovative features, including a compact design, mobility for ease of use, and the use of locally sourced materials. The dryer operates by utilizing solar energy to heat air, which is then circulated through the drying chamber to evaporate moisture from the banana slices. The design considerations emphasize efficiency, with specific attention to minimizing heat loss and maximizing air circulation. The paper outlines the operational procedures for the IASHD, detailing the preparation of banana slices and the systematic approach to drying, which includes monitoring temperature and humidity to ensure optimal conditions. Overall, the proposed system aims to enhance productivity and competitiveness within the Fijian banana industry.