مدل سازی ریاضی فرآیند خشک شدن کیوی در یک خشک کن تحت خلاء

Abstract

با توجه به این که امکان اندازه گیری پیوسته جرم محصول در خشک کن های تحت خلا وجود ندارد، روش های تخمین رطوبت محصول درون محفظه خلا کاربرد پیدا می کند. در این پژوهش از مدل سازی ریاضی برای تخمین رطوبت میوه کیوی در شرایط خلا استفاده شده است. ورقه های میوه کیوی درون خشک کن تحت خلا در فشار 10 کیلوپاسکال و دمای 70 درجه سلسیوس خشک گردیدند. ضمن انجام آزمایش، محصول با فواصل 30 دقیقه توزین و نمودار های رطوبت نهایی محصول در یک فشار، دما و ضخامت مشخص بر حسب زمان رسم شد. از توابع چندجمله ای، تابع نمایی درجه یک، توابع کسری و توابع گاوسی برای مدل سازی فرآیند خشک شدن با استفاده از نرم افزار متلب استفاده گردید. برای مقایسه نتایج توابع پیش بینی کننده، مقادیر ضریب همبستگی و مربع میانگین خطای نسبی مورد مقایسه قرار گرفت. بهترین منحنی گذرا از نمودار رطوبت نسبی محصول بر حسب زمان، با استفاده نرم افزار متلب ترسیم گردید و تابع کسری با درجه صورت و مخرج یک و سپس تابع چند جمله ای درجه 3 با بیشترین ضریب همبستگی R2، به ترتیب 9991/0 و 9977/0 و کمترین مربع میانگین خطای نسبی RMSE، به ترتیب 01267/0 و 02412/0 برای پیش بینی فرآیند خشک شدن در خشک کن خلا تعیین گردید. ضریب انتشار حرارتی برای ضخامت های مختلف کیوی از روی نمودار Ln(MR) بر حسب زمان بدست آمد و نشان داده شد که با افزایش ضخامت مقدار این ضریب نیز افزایش پیدا می کند.

Keywords

• خشک کن خلا
• مدل سازی ریاضی
• محتوای رطوبت