فخرالدین صالحی

مدل سازی روابط متغیرهای فرآیند خشک کردن محصولات غذایی و بررسی سینتیک انتقال جرم و ضرایب نفوذ رطوبت می تواند به عنوان یک ابزار سودمند برای کنترل بهینه فرآیند و بهبود کیفیت محصول خشک شده نهایی باشد. به دلیل بهره وری پایین انرژی و مدت زمان طولانی خشک کردن محصولات کشاورزی با روش های متداول، استفاده از روش های نوین باید بررسی شوند. یکی از روش های جدید در خشک کردن مواد غذایی، استفاده از تابش فروسرخ است که باعث افزایش سرعت خشک کردن، حفظ کیفیت محصول نهایی و کاهش هزینه‎های فرآیند می‎شود. در این پژوهش مدل سازی سینتیک خشک شدن سیب زمینی با استفاده از معادله های سینتیکی شامل ونگ و سینگ، درجه دوم، هندسون و پابیس، تقریب انتشار، پیج، نیوتن، میدیلی و لگاریتمی در یک خشک کن ترکیبی فروسرخ-خلاء بررسی شد. تأثیر توان لامپ پرتودهی در سه سطح 200، 250 و 300 وات و فشار آون خلاء در سه سطح 5، 15 و 25 کیلوپاسکال بر زمان خشک شدن و ضریب نفوذ رطوبت در طی فرآیند خشک شدن سیب زمینی بررسی شد. برای اندازه گیری وزن نمونه ها در طی آزمایش بدون خروج آن ها از خشک کن، سینی با نمونه ها بر روی ترازو دیجیتالی قرار گرفتند. نتایج نشان داد تأثیر توان لامپ پرتودهی و فشار بر فرآیند خشک شدن سیب زمینی معنی دار بود (p<0.05). با افزایش توان لامپ فروسرخ از 200 به 300 وات زمان خشک شدن سیب زمینی 67/36 درصد کاهش یافت. کاهش فشار آون خلاء از 25 به 5 کیلوپاسکال باعث کاهش 03/31 درصدی در زمان خشک کردن شد. با افزایش زمان خشک شدن نیز مقدار رطوبت خارج شده از نمونه ها افزایش یافت. اثر توان حرارتی فروسرخ و فشار آون خلاء بر تغییرات ضریب نفوذ مؤثر سیب زمینی بررسی و نشان داد که با افزایش توان منبع حرارتی و کاهش فشار مقدار ضریب نفوذ مؤثر افزایش می یابد. ضریب نفوذ مؤثر رطوبت سیب زمینی بین 9-10×00/1 تا 9-10×04/3 مترمربع بر ثانیه محاسبه شد. در مدل سازی فرآیند خشک کردن سیب زمینی مدل پیج نسبت به سایر مدل‎ها با بزرگ ترین مقدار ضریب تعیین (R2) و کوچک ترین خطا، نتایج نزدیک‎تری به داده های آزمایش را داشت.