مقاله بررسی سینتیک خشک شدن خرما رقم مضافتی با استفاده از خشک‌ کن کابینتی خورشیدی

این یک مقاله ای با عنوان بررسی سینتیک خشک شدن خرما رقم مضافتی با استفاده از خشک‌ کن کابینتی خورشیدی است که در۱۷ صفحه برای دانلود منتشر شده است.

چکیده

خرمای مضافتی یکی از محصولات مهم کشاورزی در بخش صادرات برای کشور می باشد. برای کاهش فعالیت میکرو ارگانیسم ها این محصول را خشک می‌کنند. در این مطالعه بهترین مدل ریاضی خشک شدن با استفاده از خشک‌کن کابینتی خورشیدی مورد بررسی قرار گرفت. خشک کردن خرما رقم مضافتی با استفاده از هوای گرم در سه سطح سرعت جریان هوا ۱، ۵/۱ و ۲ متر برثانیه و سه سطح دمایی۵۰ ، ۶۵ و ۸۰ درجه سلسیوس انجام شد. برای برازش مدل های استاندارد خشک شدن با داده های آزمایشی، از محیط برازش منحنی های^[۱] نرم افزار MATLAB 2013 استفاده گردید. برای تعیین بهترین مدل از بزرگترین ضریب تعیین ^[۲](R^۲)، مربع کای ^[۳](c^۲) و ریشه میانگین مربعات خطا ^[۴](RMSE) استفاده شد. برای فرآیند مدل سازی ریاضی ۸ مدل تجربی را بر داده‌های آزمایشگاهی برازش داده و با توجه به بزرگترین R^۲، و کوچکترین RMSE وc2 ، مدل ریاضی با دقت بالا انتخاب شد نتایج حاصل از تحلیل رگرسیونی مدل های مورد بررسی نشان داد که مدل پیج بهترین برازش را با داده های بدست آمده دارد.

کلمات کلیدی: خرمای مضافتی، خشک کن خورشیدی، مدل ریاضی، سینتیک خشک کردن، آهنگ تبخیر

۱- مقدمه

خرما یکی از مهمترین نباتات خانواده پالماسه^[۵] با نام علمی فونیکس داکتیلیفرا^[۶] است. خرما یکی از محصولات مهم کشاورزی و یکی از منابع عمده تحصیل ارز برای کشور می باشد. میوه خرما از نظر گیاه شناسی یک میوه سته از خانواده پالم می باشد که از هسته، میان بر(مزوکارپ) گوشتی و پوست میوه ( برون بر یا اپی کارپ) تشکیل شده است(Barreveld, 1993).اولین گزارش در مورد خشک کردن مصنوعی خرما، توسط وینسون در ایالت آریزونای آمریکا ثبت شده است. از مزایای خشک کردن مصنوعی (صنعتی ) می توان به کاهش ضایعات ، کنترل دمای فرآیند، حفاظت از محصول در مقابل عوامل نامساعد جوی، سرعت بالاتر خشک کردن، رعایت راحت تر و بهتر اصول بهداشتی، کنترل آسانتر فرآیند و درصد رطوبت محصول، حفاظت محصول در برابر حمله حشرات و پرندگان و نیاز به فضای کمتر اشاره کرد و از معایب آن می توان هزینه بالای آنها و کاهش رنگ محصول نسبت به روش طبیعی در برخی موارد نام برد.(Ratti, 2001; Sam Saguy, Marabi, & Wallach, 2005; Waewsak, Chindaruksa, & Punlek, 2006)

خشک کردن کابینتی روشی است که در کشورهای پیشرفته، جایگزین روش آفتابی برای اکثر مواد غذایی شده است. کاهش رطوبت در خشک کن های کابینتی در دما و جریان هوای کنترل شده باعث تنظیم رطوبت مناسب برای نگهداری خرما و نگهداری محصولی با کیفیت بالا می شود. در تحقیقی Flade و همکاران در سال ۲۰۰۷ به این نتیجه رسیدند که اثر دمای خشک کن بر رطوبت خرما معنی دار است و شیب منحنی خشک کردن در دمای ۷۰ درجه سانتی گراد بیشتر از سایر دماها (۵۰، ۶۰، ۸۰ درجه سلسیوس ) می باشد. به دلیل سخت شدن پوسته خرما در دمای ۸۰ درجه، سرعت خشک شدن کمتر از دمای ۷۰ درجه گزارش شد.(Falade & Abbo, 2007)در تحقیقی سینتیک خشک شدن لایه نازک خمیر خرما در دماهای ۷۰،۶۰و۸۰ درجه سلسیوس در ضخامتهای ۱، ۵/۱ و ۲ سانتی‌متر در محفظه تحت خلا آزمایشگای مورد ارزیابی قرار گرفت و مدل سازی سینتیک خشک شدن خمیر خرما در دماها و ضخامت های مختلف بررسی شد. نتایج آزمایشگاهی  با ۸ مدل سینتیک به کار گرفته شده در مطالعات خشک کردن لایه نازک برازش داده شد. مدلهای جنا-دس ، هندرسون – پابیس و ورما تطابق بهتری با داده های خشک کردن تجربی نسبت به سایر مدل ها نشان دادند تغییرات ضریب نفوذ موثر بین ^۸-۱۰×۰۸۵۴/۶ و ^۷-۱۰×۸۶۸/۴ m^۲ s^-۱  بود . ضریب نفوذ موثر با افزایش دما و ضخامت نمونه افزایش می یافت. وابستگی  ضریب نفوذ موثربه دما توسط رابطه آرینوس بیان شد(Ashraf, Hamidi, & Sahari, 2012).بکری و همکاران در تحقیقی رفتار خشک شدن خرما رقم ساکاری ^[۷]در سه دمای ۸۰،۷۰ و ۹۰ درجه مورد بررسی قرار دادند. نتایج با ۳ مدل سینتیک به کار گرفته شده در مطالعات خشک کردن لایه نازک برازش داده شد. این مدلها عبارت بودند از مدل نمایی،مدل پیج و مدل تقریبی انتشار. مدل پیج تطابق بهتری با داده های تجربی داشت.(Hassan & Hobani, 2000)خشک شدن قطه های پالپ سه رقم خرمای رایج در الجزایر (فرزا^[۸]، مچ دگلا^[۹] و دگلا بیدا^[۱۰] ) مورد بررسی قرار دادند. خشک شدن در خلا ۲۰۰ میلی بار و دماهای ۶۰ ، ۸۰ و ۱۰۰ درجه سلسیوس انجام شد. مدلهای نیوتن، هندرسون و پابیس بهترین تطبیق را بار رفتار سینتیک خشک شدن پالپهای مچ دگلا و فرزا در ۶۰ و ۸۰ درجه با MRE ^[۱۱] کمتر از ۰۷/۶ درصد . همین مدلها بیشترین تطبیق را با داده های آزمایشگاهی در دمای ۶۰ درجه برای رقم دگلا بیدا (۹۸۸/۰ = R^۲ ; ۰۷/۶ = MRE ) همچنین در دمای ۱۰۰ درجه برای رقم مچ دگلا (۹۸۸/۰ = R^۲ ; %۶۱ /۸ = MRE ) داشتند(Amellal & Benamara, 2008).برای انتخاب یک مدل ریاضی مناسب که بتوان بر اساس آن، سینتیک خشک شدن محصول مورد نظر را به دست آورد، به یک سری ویژگی های فیزیکی و حرارتی محصولات کشاورزی مانند انتقال جرم و حرارت، آهنگ تبخیر و نظایر آن مورد نیاز است تا بتوان به کمک آن‌ها خشک کن جدیدی با کارایی مناسب طراحی کرد. به همین دلیل در این بررسی به منظور ارزیابی دستگاه خشک کن خورشیدی، رفتار خشک شده خرمای مضافتی، انتخاب مناسب‌ترین مدل ریاضی برای توصیف سینتیک خشک شدن، تاثیر دما و سرعت های مختلف هوا بر آهنگ از دست دادن رطوبت در خشک‌کن خورشیدی مورد بررسی قرار گرفت.

ادامه ی متن در فایل اصلی

در صورت بروز مشکل در دانلود مقاله ی بررسی سینتیک خشک شدن خرما رقم مضافتی با استفاده از خشک‌ کن کابینتی خورشیدی با پشتیبانی تماس بگیرید.