فخرالدین صالحی

استفاده از امواج فراصوت برای تغییر ساختار صمغ‌ها، منجر به اصلاح و بهبود ویژگی‌های عملکردی و خواص رئولوژیکی آنها می‌شود. در این پژوهش اثرات شدت فراصوت و زمان تیماردهی بر ویسکوزیته ظاهری، ضریب قوام و شاخص رفتار جریان غلظت‌های مختلف صمغ گزانتان بررسی و مدل‌سازی شد. برای مدل‌سازی فرآیند نیز از روش الگوریتم ژنتیک- شبکه عصبی مصنوعی با سه ورودی (توان فراصوت، زمان تیماردهی و غلظت صمغ) و سه خروجی (ویسکوزیته، ضریب قوام و شاخص رفتار جریان) استفاده گردید. ویسکوزیته ظاهری نمونه شاهد صمغ گزانتان (تیمار نشده) با غلظت‌های 1/0، 15/0 و 2/0 درصد به ترتیب برابر 0/21، 9/39 و 5/66 میلی‌پاسکال ثانیه بود. نتایج این پژوهش نشان داد که با افزایش شدت و زمان اعمال فراصوت، ویسکوزیته صمغ کاهش می‌یابد. تیماردهی با امواج فراصوت به مدت 20 دقیقه باعث کاهش معنی‌دار ویسکوزیته ظاهری صمغ گزانتان از 9/39 به 2/23 میلی‌پاسکال ثانیه گردید (05/0>p). نتایج مدل‌سازی به روش الگوریتم ژنتیک- شبکه عصبی مصنوعی نشان داد شبکه‌ای با ساختار 3-5-3 در یک لایه پنهان و با استفاده از تابع فعال‌سازی تانژانت هیپربولیک می‌تواند پارامترهای رئولوژیکی صمغ گزانتان را با ضریب همبستگی بالا و مقدار خطا پایین پیش‌بینی نماید. مقادیر میانگین مربعات خطا (MSE)، میانگین مربعات خطا نرمالیزه شده (NMSE)، میانگین خطا مطلق (MAE) و ضریب همبستگی (r) برای پیش‌بینی ویسکوزیته ظاهری صمغ گزانتان به ترتیب برابر 17/73، 20/0، 48/6 و 90/0 بود. بر اساس نتایج آزمون آنالیز حساسیت، شدت ‌تیماردهی با فراصوت به‌عنوان مؤثرترین عوامل در تغییر ویسکوزیته ظاهری، ضریب قوام و شاخص رفتار جریان صمغ گزانتان بود.