بررسی سینتیک انتقال جرم و مدل سازی ریاضی فرایند آبگیری اسمزی مکعب‌های هویج در محلول‌های شربت گلوکز و نمک

Abstract

این مطالعه با هدف بررسی سینتیک انتقال جرم فرایند آبگیری اسمزی مکعب‌های هویج با در نظر گرفتن شاخص‌های جذب مواد جامد (SG) و از دست دادن رطوبت (WL) انجام گرفت. این ارزیابی در محلول‌های اسمزی متشکل از شربت گلوکز در سه سطح غلظت (30، 40 و 50 درصد وزنی/وزنی) و نمک در سه سطح غلظت (5، 10 و 15 درصد وزنی/وزنی) و سه سطح دمای محلول اسمزی (30، 40 و C°50) و به مدت 240 دقیقه انجام شد. داده‌های تجربی به دست آمده از انجام آزمایش‌ها با مدل‌های نیمه‌تجربی مختلف شامل مدل‌های Magee، Peleg و Page برازش شدند. پارامترهای آماری ضریب تبیین (R2)، مربع کای () و ریشه‌ی میانگین مربعات خطا (RMSE) به منظور تعیین مناسب‌ترین مدل مورد استفاده قرار گرفتند. در میان مدل‌های برازش یافته، مدل Peleg به خوبی داده‌های آزمایشی مربوط به SG (81/0=R2، 006/0=  و 027/0= RMSE)؛ و مدل Page به شکل رضایت‌بخشی داده‌های آزمایشی مربوط به WL را توصیف نمودند (97/0=R2، 003/0=  و 005/0= RMSE). منحنی‌های مربوط به داده‌های آزمایشی و همچنین منحنی‌های مربوط به داده‌های پیش‌بینی شده توسط مدل‌های Magee، Peleg و Page، رسم شدند. مشاهده شد که مدل‌های ارائه شده توسط Peleg و Page نسبت به مدل Magee قابلیت بهتری در پیش‌بینی سینتیک‌های فرایند آبگیری اسمزی و مقادیر SG و WL تعادلی داشتند.

Keywords

• آبگیری اسمزی
• سینتیک انتقال جرم
• مدل سازی ریاضی
• برازش
• مدل نیمه تجربی