مدلسازی انتقال جرم و حرارت طی خشک کردن سیب با استفاده از روشهای ترکیبی مایکروویو- هوای داغ و مادون قرمز- هوای داغ و مطالعه ویژگیهای کیفی محصول خشک شده
عنوان اصلي به زبان ديگر
Heat and mass transfer modeling during drying of apple using microwave convective hot air and infrared- convective hot air combined methods and study on quality attributes of dehydrated products
نام نخستين پديدآور
/سمیه فرضی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: کشاورزی
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۷
نام توليد کننده
، میرزائی
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۱۵ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
علوم و مهندسی صنایع غذایی- گرایش صنایع غذایی
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۷/۱۱/۱۷
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
خشک کردن یکی از مهمترین فرایندهای مورد استفاده برای نگهداری مواد غذایی است که روشهای انجام آن در صنایع غذایی، 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 (در مقایسه با خشک کردن توسط هوای داغ، مایکروویو و مادون قرمز به تنهایی، به منظور بررسی فرایند از نظر بهبود ویژگیهای کیفی سیب خشک شده و میزان انرژی مصرفی طی فرایند است .در این پژوهش، آزمایشهای مربوط به خشککردن توسط مایکروویو در توانهای۱۸۰ ، ۵۴۰ و ۹۰۰ وات و مادون قرمز در۳۰۰ ، ۶۰۰ و ۹۰۰ وات انجام شد و تأثیر هر کدام از تیمارها روی ویژگیهای کمی و کیفی محصول از جمله ضریب انتشار مؤثر رطوبت، دانسیته تودهای، چروکیدگی، بازجذب آب و میزان مصرف انرژی مصرفی مورد بررسی قرار گرفت سپس با استفاده از نرمافزار Design Expert بر اساس طرح بلوک در غالب کاملا تصادفی، توان ۵۴۰ وات مایکروویو و ۶۰۰ وات مادون قرمز به عنوان تیمارهای بهینه انتخاب شده و جهت انجام تیمارهای ترکیبی از سرعت هوای ۱ متر بر ثانیه و دمای هوای ۴۵ درجه سانتیگراد در خشککن هیبریدی) مایکروویو۵۴۰ - مادون قرمز۶۰۰ ، مایکروویو۵۴۰ - هوای داغ۴۵ ، مادون قرمز۶۰۰ - هوای داغ ۴۵) استفاده شد و تأثیر هر کدام از تیمارها روی ویژگیهای کمی و کیفی محصول از جمله ضریب انتشار مؤثر رطوبت، دانسیته تودهای، چروکیدگی، بازجذب آب و میزان مصرف انرژی مصرفی مورد بررسی قرار گرفت و روش هیبریدی مادون قرمز-مایکروویو به عنوان تیمار بهینه انتخاب شد .نتایج نشان داد روش بهینه برای خشک کردن سیب از میان روشهای ترکیبی و تکی باز هم روش ترکیبی مادون قرمز-مایکروویو به عنوان تیمار بهینه انتخاب شد .به علاوه در این پژوهش مدلسازی پدیده انتقال جرم و حرارت طی خشک کردن ترکیبی) مایکروویو- هوای داغ و مادون قرمز- هوای داغ (و خشک کردن تکی) مایکروویو ۵۴۰ وات و مادون قرمز ۶۰۰ وات (انجام شد .در قسمت اول، مدلسازی فرایند خشک کردن مایکروویو برای بررسی امواج مایکروویو روی پخش حرارت و رطوبت به صورت دو بعدی در نظر گرفته شد که در لحظه آخر خشک کردن، دمای نمونه ۸۲/۱۸۳درجه سانتیگراد به دست آمد و از محتوای رطوبت اولیه ۸۷ درصد به محتوای رطوبت ۷/۰ درصد در لحظه آخر رسید .اعتبارسنجی مدل ضریب رگرسیون ۹/۰ را نشان داد که بیانگر تطابق مناسب دادههای حاصل از آزمایش با دادههای حاصل از شبیهسازی بود .در قسمت دوم، مدلسازی فرایند خشک کردن ترکیب مایکروویو-هوای داغ برای بررسی اثر همزمان امواج مایکروویو و دمای هوا روی پخش حرارت و رطوبت در دو بعد انجام شد که در زمان پایانی خشک کردن دمای نمونه ۲۰۷ درجه سانتیگراد به دست آمد و ۲/۸۰ درصد محتوای رطوبت اولیه به ۶۴۵/۰ درصد در لحظه پایانی رسید .اعتبار سنجی مدل ضریب رگرسیون ۸۵۸۹/۰ را نشان داد که بیانگر تطابق مناسب دادههای حاصل از آزمایش با دادههای حاصل از شبیهسازی بود .در قسمت سوم، مدلسازی فرایند خشک کردن مادون قرمز برای بررسی اثر امواج مادون قرمز روی پخش حرارت و رطوبت در دو بعد انجام شد که در زمان پایانی خشک کردن دمای نمونه ۲۲/۹۸ درجه سانتیگراد به دست آمد و ۵/۸۴ درصد محتوای رطوبت اولیه به ۳/۰ درصد در لحظه پایانی رسید .اعتبار سنجی مدل ضریب رگرسیون ۸۴۳/۰ را نشان داد که بیانگر تطابق مناسب دادههای حاصل از آزمایش با دادههای حاصل از شبیهسازی بود و در قسمت آخر، مدلسازی فرایند خشک کردن ترکیب مادون قرمز هوای داغ برای بررسی اثر همزمان امواج مادون قرمز و دمای هوا روی پخش حرارت و رطوبت در دو بعد انجام شد.که در زمان پایانی خشک کردن، دمای نمونه ۲۷/۱۲۰ درجه سانتیگراد به دست آمد و ۲/۸۷ درصد محتوای رطوبت اولیه به ۵/۳ درصد در لحظه پایانی رسید .با بررسی کارایی کلی مدل بر اساس نمودار رگرسیون حاصل از دادههای آزمایشی برای محتوای رطوبت حین خشککردن در مقابل دادههای حاصل از شبیهسازی، ضریب رگرسیون ۸۸۶۲/۰بدست آمد که نشان از تطابق خوب دادههای حاصل از آزمایش با دادههای حاصل از مدل بود .همچنین، مقدار میانگین خطای مطلق (MAE) برای دادههای تجربی حاصل از آزمایش و دادههای بدست آمده از شبیهسازی ۵۸۴/۰ بدست آمد
متن يادداشت
Drying is one of the most important processes to preserve foods. The purpose of this study to apply the combination of drying methods (microwave - hot air and infrared - hot air) compared to hot air, microwave and infrared drying individually. In this study, microwave drying experiments were carried out at 180, 540 and 900 (W) and infrared at 300, 600 and 900 (W). Then, applying Design Expert software, 540watt microwave power and 600 watts of infrared was chosen as optimal treatments and applied for combining with air with 1 m/s speed and 45 C temperature in a hybrid dryer (microwave 540-infrared 600, microwave 540 -hot air 45, infrared 600 - hot air 45). The effect of each treatment on the quantitative and qualitative characteristics of the product, including the effective moisture diffiusion, mass density, shrinkage, rehydration and energy consumption were investigated. And the infrared-microwave hybrid method was selected as optimal treatment. The combined infrared-microwave method was selected as optimal treatment. In addition, in this study, mass and heat transfer phenomena were carried out during combined drying (microwave - hot air and infrared hot air) and individual drying (microwave 540watts and infrared 600watts). In the first part of modelling, microwave drying process was considered in two dimensions. The final temperature of the sample was 183.8 degrees Celsius, and the initial moisture content was 87 percent and the moisture content was 0.7 percent at the last minute. The validity of the correlation coefficient model was 0.9014, which indicates that the data obtained from the experiment were in good agreement with the data obtained from the simulation. In the second part, the modeling of the microwave-hot air drying processwas carried out to examine the simultaneous effect of microwave and air temperature on the heat and humidity distribution in two dimensions. At the final drying time, the temperature of the sample was obtained at 207 C and the percentage of primary moisture content reached 0.645 at the final moment. Validation showed a correlation coefficient of 0.8589, which indicates that the data obtained from the experiment was consistent with the data obtained from the simulation. In the third part, modeling of the infrared drying process was carried out to evaluate the effect of infrared waves on heat and humidity distribution in two dimensions. At the final drying time, the sample temperature was obtained at 98.22 C and 84.5 of the initial moisture content was 0.3 at the final moment. Validation showed a correlation coefficient of 0.843, which indicates that the data from the experiment were appropriately matched with the data from the simulation, and in the last part, the process modeling drying of the infrared combination with hot water was performed to examine the simultaneous effect of infrared and air temperature on heat and humidity distribution in two dimensions. At the final drying time, the sample temperature was 120.27 C and the initial moisture content was 3.5 at the final moment. By examining the overall efficiency of the model, based on the regression diagram obtained from the experimental data for the moisture content during drying versus the data from the simulation, the correlation coefficient was 0.8862. This indicates that the good data is consistent with the data obtained from the model. Also, the mean absolute error (MAE) for experimental data obtained from the experiment and the data obtained from the simulation was 0.584
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Heat and mass transfer modeling during drying of apple using microwave convective hot air and infrared- convective hot air combined methods and study on quality attributes of dehydrated products
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )