مدل‌سازی ریاضی فرآیند خشک‌شدن کیوی در یک خشک‌کن تحت‌خلأ

مجله پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

مقاله 6، دوره 11، شماره 4 - شماره پیاپی 34، مهر و آبان 1394، صفحه 382-391   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.v1394i11.27871

نویسندگان

حامد سیگاری^{* 1}؛ محمد طبسی زاده²؛ محمدحسین عباسپورفرد³؛ محمودرضا گلزاریان³

¹فردوسی مشهد

²فردوسی

³دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

با توجه به این که امکان اندازه‌گیری پیوسته جرم محصول در خشک‌کن‌های تحت‌خلأ وجود ندارد، روش‌های تخمین رطوبت محصول درون محفظه خلأ کاربرد پیدا می‌کند. در این پژوهش از مدل‌سازی ریاضی برای تخمین رطوبت میوه کیوی در شرایط خلأ استفاده شده است. ورقه‌های میوه کیوی درون خشک‌کن تحت‌خلأ در فشار 10 کیلوپاسکال و دمای 70 درجه سلسیوس خشک گردیدند. ضمن انجام آزمایش، محصول با فواصل 30 دقیقه توزین و نمودارهای رطوبت نهایی محصول در یک فشار، دما و ضخامت مشخص برحسب زمان رسم شد. از توابع چندجمله‌ای، تابع نمایی درجه یک، توابع کسری و توابع گاوسی برای مدل‌سازی فرآیند خشک‌شدن با استفاده از نرم‌افزار متلب استفاده گردید. برای مقایسه نتایج توابع پیش‌بینی‌کننده، مقادیر ضریب همبستگی و مربع میانگین خطای نسبی موردمقایسه قرار گرفت. بهترین منحنی گذرا از نمودار رطوبت نسبی محصول برحسب زمان، با استفاده نرم‌افزار متلب ترسیم گردید و تابع کسری با درجه صورت و مخرج یک و سپس تابع چندجمله‌ای درجه 3 با بیشترین ضریب همبستگی R2، به‌ترتیب 9991/0 و 9977/0 و کمترین مربع میانگین خطای نسبی RMSE، به‌ترتیب 01267/0 و 02412/0 برای پیش‌بینی فرآیند خشک‌شدن در خشک‌کن خلأ تعیین گردید. ضریب انتشار حرارتی برای ضخامت‎های مختلف کیوی از روی نمودار Ln(MR) برحسب زمان به‌دست آمد و نشان داده شد که با افزایش ضخامت مقدار این ضریب نیز افزایش پیدا می‌کند.

کلیدواژه‌ها

خشک‌کن خلا؛ مدل‌سازی ریاضی؛ محتوای رطوبت

مراجع