مدلسازی فرآیند اتمیزاسیون التراسونیک شیر و تولید پودر شیر به روش خشک کردن پاششی

مجله پژوهشهای علوم و صنایع غذایی ایران

مقاله 10، دوره 19، شماره 1 - شماره پیاپی 79، فروردین و اردیبهشت 1402، صفحه 145-168   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ifstrj.2022.75615.1154

نویسندگان

علی حیدری^* ؛ مسعود گوهری منش؛ محمدرضا قریب؛ علی کوچی

گروه مکانیک، دانشگاه تربت حیدریه، تربت حیدریه، ایران

چکیده

استفاده از سیستم­های التراسونیک در بسیاری از مسائل کاربردی اثبات شده است. از جمله آنها اتمیزاسیون التراسونیک بوده که در صنایع مختلف از جمله صنایع غذایی و پوشش‌دهی کاربرد فراوانی دارد. در پژوهش پیش رو، ابتدا به مرور کارهای انجام شده در این زمینه پرداخته شده و پس از آن با استفاده از روابط ارائه شده برای اتمیزاسیون سیالات مختلف در مقالات بررسی شده، به بررسی تأثیر ارتعاشات التراسونیک بر اتمیزاسیون و تبخیر شیر به عنوان یک ماده غذایی پرداخته و فرآیند خشک شدن آن به روش خشک کن پاششی پیش­بینی گردید. سپس به بررسی اثر پارامترهای مختلف نوسان از جمله فرکانس، دامنه و همچنین دمای سیال بر نرخ اتمیزه شدن سیال پرداخته شد. نتایج مدلسازی نشان داد که با افزایش دامنه ارتعاشات، زمان لازم برای خشک شدن قطرات تبخیر شده به روش التراسونیک کاهش یافته و همچنین قطر پودر تولید شده، قطر ذرات تبخیر شده و نرخ تبخیر به روش التراسونیک افزایش یافت. بطوری‌که 4 برابر شدن دامنه ارتعاشات باعث کاهش 14.4 درصدی زمان لازم برای خشک شدن قطرات و افزایش 62.6 درصدی نرخ تبخیر شد. همچنین با مدلسازی فرآیند مشخص شد که با افزایش فرکانس ارتعاشات، زمان لازم برای خشک شدن قطرات تبخیر شده به روش التراسونیک افزایش یافت. بطوری‌که در یک دمای ثابت گاز خشک کن و دمای ثابت شیر تغییر فرکانس از 10 به 40 کیلو هرتز منجر به افزایش 21.4 درصدی زمان لازم برای خشک شدن قطرات شد. همچنین با افزایش دمای شیر از 15 تا 30 درجه سانتی­گراد، در یک فرکانس و دامنه ارتعاشات ثابت، زمان لازم برای خشک شدن قطرات تبخیر شده 12.4 درصد کاهش و قطر ذرات تولید شده .11.3 درصد افزایش داشت.

کلیدواژه‌ها

اتمیزاسیون؛ التراسونیک؛ دامنه نوسان؛ فرکانس نوسان؛ خشک کردن پاششی

مراجع