۲۲۰۶۹پ
per
مدل سازی انتقال جرم و حرارت طی خشک کردن سیب زمینی با استفاده از روش هیبرید( هوای داغ-مایکروویو، هوای داغ-مادون قرمز، مایکروویو-مادون قرمز) و مطالعه ویژگیصهای کیفی محصول خشک شده
Heat and mass transfer modeling during drying of Potato using hybrid method (microwave- infrared, convective hot air- microwave, convective hot air- infrared, ) and study on quality attributes of dehydrated products
/فاطمه حمزه زاده
: کشاورزی
، ۱۳۹۸
، میرزائی
۱۱۳ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
علوم وصنایع غذایی-گرایش تکنولوژی مواد غذایی
۱۳۹۸/۰۶/۱۶
تبریز
یکی از مهمترین فرایندهای مورد استفاده در صنایع غذایی برای نگهداری مواد غذایی، خشک کردن است که روز به روز در حال تغییر و گسترش میباشد .هدف از انجام این پژوهش، استفاده از روش خشک کردن ترکیبی) مایکروویو- هوای داغ و مادون قرمز- هوای داغ و مایکروویو-مادون قرمز (در مقایسه با خشک کردن توسط توانصهای مختلف مایکروویو و توانصهای مادون قرمز به تنهایی، به منظور بررسی فرایند از نظر بهبود ویژگیهای کمی و کیفی سیبزمینی خشک شده و میزان انرژی مصرفی طی فرایند است .در این پژوهش، آزمایشهای مربوط به خشک کردن با مایکروویو در توانصهای(۱۸۰ ، ۵۴۰ و ۹۰۰ وات (و مادون قرمز(۳۰۰ ،۶۰۰ ، ۹۰۰) انجام شد .دمای هوا و توانصهای بهینه مایکروویو و مادون قرمز از نظر مصرف انرژی و و بهبود ویژگیصهای کیفی در روش هیبریدی، طی آزمایشات انجام شده، به دست آمد .دمای هوای بهینه جهت انجام آزمایشات کیفی دمای ۴۵ درجه سانتیصگراد و توانصهای بهینه برای مایکروویو و مادون قرمز به ترتیب ۵۴۰ و ۶۰۰ وات به دست آمد .تأثیر هر کدام از تیمارها روی ویژگیهای کمی و کیفی محصول از جمله ضریب انتشار مؤثر رطوبت، دانسیته تودهای، چروکیدگی، باز جذب آب، رنگ و میزان مصرف انرژی مصرفی مورد بررسی قرار گرفت .به علاوه در این پژوهش مدل سازی پدیده انتقال جرم و حرارت طی خشکصکردن ترکیبی) مایکروویو- هوای داغ و مادون قرمز- هوای داغ (با استفاده از نرم افزار comsol Multiphysics انجام شد .براساس نتایج به دست آمده میزان ضریب انتشار مؤثر رطوبت برای توانصهای مختلف مایکروویو۱۸۰ ، ۵۴۰ و ۹۰۰ وات به ترتیب ۱۰- ۹ ۱۰ -c۹۵۴۹۵/۳ ۸۶۹۴/۱،۱۰ - ۹۱۰- b ۹ ۵۴۹۵/۳ ۲۴۲۳/۳و۱۰- ۹ ۱۰- a ۹ ۵۴۹۵/۳ ۵۸۷۸/۸متر بر ثانیه به دست آمد .و این ضریب برای توانصهای۳۰۰ ، ۶۰۰ و ۹۰۰ وات مادونصقرمز به ترتیب۱۰ - ۱۰ ۱۰ - c۹ ۸۳۷۸/۱ ۰۸۰۷/۱ ،۱۰ - ۱۰ ۱۰ - b۹ ۸۳۷۸/۱ ۲۲۶۸/۱ و۱۰ - ۱۰ ۱۰ - a۹ ۸۳۷۸/۱ ۴۴۵۹/۱ متر بر ثانیه بود .در روش هیبریدی بالاترین میزان ضریب انتشار مربوط به روش مایکروویو۵۴۰ -مادون قرمز ۶۰۰ وات با ۱۰- (۹ ۰۰۲۶/۶)متر بر ثانیه بود و روش هوای داغ ۴۵ درجه سانتیگراد به علت انرژی کمتر جهت خروج رطوبت، دارای کمترین میزان ضریب انتشار مؤثر رطوبت۱۰ - (۱۰ ۸۸۶۷/۷) بود .بازجدب آب با افزایش توان مایکروویو این شاخص کیفی نیز افزایش یافت .بازجذب آب در تابش مادون قرمز نیز مانند روش گرمایش با مایکروویو افزایش یافت .بیشترین درصد جذب آب مربوط به نمونهصهای خشک شده در روش ترکیبی هوای داغ-مایکروویو (۱۲۰۷/۳۱۶)و کمترین میزان مربوط به روش مادون قرمز (۳۸۵۷/۲۵۳) بود .چروکیدگی نمونه های خشک شده نشان داد که رابطه مستقیمی بین افزایش توان مایکروویو و مادون قرمز با میزان چروکیدگی نمونهصها وجود دارد .در روشصهای هیبریدی کمترین میزان چروکیدگی متعلق به روش ۵۴۰ وات - مادون قرمز ۶۰۰ وات با میزان چروکیدگی (۵۹۱۳/۵۵) بود .مشاهده شد که با افزایش توان مایکروویو تغییرات رنگ نمونه ها افزایش و رنگ نمونه ها تیره تر (L) شد و میزان تغییرات رنگ سبز تا قرمز (a) افزایش میزان تغییرات رنگ آبی تا زرد (b) کاهش یافت .مدل سازی انتقال جرم و حرارت خشکص شدن نمونهصهای سیب زمینی با ضخامت ۲/۱ سانتیصمتر با روشصهای هوای داغ-مایکروویو و هوای داغ -مادون قرمز با استفاده از نرم افزار) comsol Multiphysics ورژن۲/۵ ، ساخت کشور سوئد (انجام شد .جهت بررسی کارایی کلی مدل، دادهصهای آزمایشی نسبت رطوبت و دادهصهای حاصل از شبیهصسازی شده توسط مدل با یکدیگر مقایسه و بر اساس ضریب همبستگی ۹۶۹۳/۰ و ۹۶۵۵/۰ به ترتیب برای هوای داغ ۴۵ درجهصصی سانتیصگراد-مایکروویو ۵۴۰ وات و هوای داغ ۴۵ درجهصصی سانتیصگراد-مادون قرمز ۶۰۰ وات تطابق خوبی بین دادهصهای حاصل از آزمایش با دادهصهای حاصل از شبیه سازی توسط مدل بدست آمد
۱۰ ۸۳۷۸ ۱۰ ۱۰ and ۱۰- ۸۳۷۸ /۱ ۱۰ a۹ ۱.۴۴۵۹ ۱۰ ۱۰ m / s. In the hybrid method, the highest emission coefficient was related to the microwave ۵۴۰-infrared method at ۶۰۰ watts (۶.۰۰۲۶ ۱۰ ۱۰-۹ m) / s, and the hot air method had the lowest coefficient of ۴۵ C due to less energy for moisture removal. The effective diffusion of moisture is (۸۸۶۷ ۷ ۱۰ ۱۰۱۰). In the water reconfiguration debate, this quality index has also increased with increasing microwave power. As for infrared radiation, water absorption has increased as in the case of microwave heating. The highest percentage of water uptake was observed in the dry samples in the hot air-microwave (۳۱۶/ ۱۲۰۷) method and the lowest was in the infrared method (۲۵۳/۳۸۵۷). The shrinkage of the dried samples showed that there is a direct relationship between the increase in microwave and infrared power with the shrinkage of the samples. In hybrid methods, the lowest shrinkage rate belongs to the ۵۴۰ W - ۶۰۰ W method with a shrinkage rate (۵۵/۵۹۱۳). It was observed that as the microwave power increased, the color changes of the samples increased and the samples became darker (L) and the amount of green to red changes (a) and the blue to yellow changes (b). Modeling of heat transfer and drying of ۱.۲ cm thick potato samples was performed by hot air-microwave and hot air-infrared methods using comsol Multiphysics software (version ۲.۵, Made in Sweden). . To investigate the overall performance of the model, the experimental data of the humidity ratio and the simulated data are compared with each other based on the correlation coefficient of ۰.۹۶۹۳ and ۰.۹۶۵۵ for ۴۵ C-hot air, respectively. Microwave ۵۴۰ watts and ۴۵ C infrared hot air of ۶۰۰ watts showed good agreement between the experimental data and the model simulation data ۱۰ ۱۰ ۷ ۱۰۸۰۷ /۱ ۱۰, ۱,۲۲۶۸ ۱۰ ۱۰ were obtained. And this coefficient for the ۳۰۰, ۶۰۰ and ۹۰۰ watts infrared power is ۱.۰۸۰۷ ۱۰ ۱۰ ۹ رتم One of the most important processes used in food industry for food storage is drying which is changing and expanding day by day. The purpose of this study was to use a combination drying method (Microwave-hot and infrared-hot air and microwave-infrared) in comparison to drying by different microwave power and infrared power alone, to investigate The process is in terms of improving the quantitative and qualitative characteristics of dried potatoes and the amount of energy consumed during the process. In this study, microwave drying experiments were performed at power (۱۸۰, ۵۴۰ and ۹۰۰ watts) and infrared (۳۰۰, ۶۰۰, ۹۰۰). Air temperature and optimum microwave and infrared power were obtained in terms of energy consumption and quality improvement of the hybrid method during the experiments. The optimum air temperature for the quality tests was ۴۵ C and the optimum power for microwave and infrared were ۵۴۰ and ۶۰۰ W, respectively. The effects of each treatment on the quantitative and qualitative characteristics of the product including effective moisture diffusion coefficient, bulk density, shrinkage, water reabsorption, color and amount of energy consumed were investigated. In addition, in this study modeling of heat and mass transfer phenomena during combined drying (microwave-hot air and infrared-hot air) is performed using comsol Multiphysics software. Based on the results obtained, the effective moisture emission coefficient for different microwave power ۱۸۰, ۵۴۰ and ۹۰۰ watts was ۱.۸۶۹۴ ۱۰ ۱۰.۵۵۴۹۵ ۱۰ ۳.۹ ۱۰ ۱۰.۹۶ ۱۰ ۱۰.۹۵۴ / ۳.۹۹۵ ۹ ۹.۹۵ ۲۴۲۳.۳ ۱۰ ۱۰ and ۵۴۹۵ ۳ ۳.۹۹۵ -۱۰ ۸ ۵۸۷۸ ۱۰ ۱۰
Heat and mass transfer modeling during drying of Potato using hybrid method (microwave- infrared, convective hot air- microwave, convective hot air- infrared, ) and study on quality attributes of dehydrated products
حمزه زاده، فاطمه
Hamzehzadeh, Fatemeh
خاکباز حشمتی، مریم، استاد راهنما
دهقان نیا، جلال، استاد راهنما
داداشی، سعید، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایهسازی قبلی
