آمار
| تعداد نشریات | 14 |
| تعداد شماره‌ها | 691 |
| تعداد مقالات | 7,137 |
| تعداد مشاهده مقاله | 11,458,621 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 10,393,567 |
تحلیل مهندسی فرآیند خشککردن برش‌های موز و عملکرد انرژی در خشک‌کن پمپ حرارتی | ||
| نشریه فرآوری و نگهداری مواد غذایی | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 06 آبان 1405 | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/fppj.2026.24844.1947 | ||
| نویسندگان | ||
| محمد حسین بخشی آبکنار1؛ سید رضا طباطبایی کلور2؛ آزاده رنجبر ندامانی* 3؛ سید جعفر هاشمی2 | ||
| 1دانش‌آموخته کارشناسی ارشد فناوری‌های پس از برداشت، گروه مهندسی بیوسیستم، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران | ||
| 2دانشیار، گروه مهندسی بیوسیستم، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران | ||
| 3استادیار گروه مکانیک بیوسیستم- دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری- مازندران | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: در زمینه خشک‌کن‌های پمپ حرارتی، هنوز نیاز به مطالعات تجربی دیده می‌شود تا عملکرد واقعی این دستگاه تحت تاثیر هم‌زمان دمای هوای ورودی و سرعت جریان هوا، به صورت نظام‌مند ارزیابی شود. این موضوع از دیدگاه مهندسی اهمیت ویژه‌ای دارد، زیرا عملکرد یک دستگاه ساخته شده، الزاماً نمی‌تواند مستقیماً از نتایج یک خشک‌کن تجاری یا سامانه‌ای با طراحی متفاوت پیش‌بینی شود. تفاوت در طراحی محفظه، نحوه گردش هوا، ظرفیت سامانه پمپ حرارتی، شرایط انتقال حرارت و جرم، نحوه قرارگیری محصول، می‌توانند موجب تفاوت در رفتار خشک شدن و مصرف انرژی شوند مواد و روش‌ها: در این پژوهش، پارامترها و سینتیک خشککردن برش‌های موز در یک خشک‌کن مجهز به پمپ حرارتی در دماهای (35، 45، 55 و 65 درجه سلسیوس) و سرعت‌های هوا (5/0، 5/1 و 5/2 متربرثانیه) بررسی شد. آنالیز واریانس طرح کاملاً تصادفی برای تعیین اثرات دما و سرعت باد بر روی پارامترهای تغییر رنگ، چروکیدگی، شدت جذب مجدد، ضریب نفوذ رطوبت و انرژی فعال‌سازی استفاده شد. پنج مدل ریاضی نیوتن، پیج اصلاح‌شده، هندرسونو پابیس، لگاریتمی و میدلی برای توصیف و مقایسه سینتیک خشککردن ورقه‌های موز انتخاب شد و ضریب تعیین (R2)، مربع کای (χ2)، و مجموع خطای میانگین(RMSE) برای ارزیابی مورد استفاده قرار گرفت. یافته‌ها: نتایج نشان داد که دما و سرعت هوای خشککردن تاثیر معنی‌داری بر رفتار خشککردن برش‌های موز داشت. زمان خشککردن با افزایش دما و سرعت خشککردن کاهش یافت. دما و سرعت هوا تاثیر کمی بر تغییرات کل رنگ، نرخ چروکیدگی و شدت جذب مجدد برش‌های خشکشده موز داشتند. در میان مدل‌های ریاضی، مدل پیج اصلاح‌شده با بالاترین R2 و کمترین χ2 وRMSE ، بهترین برازش را نشان داد. میانگین تغییرات رنگ محاسبه شده برای موز‌های خشکشده درون خشک‌کن پمپ حرارتی در دمای 35 الی 65 درجه به ترتیب برابر است با 74/13، 40/14، 08/16 و 32/17 بدست آمد. کمترین تغییرات رنگی مربوط به نمونه خشکشده با سرعت هوای 5/0 متربرثانیه و دمای 35 درجه سلسیوس می‌باشد. با افزایش دمای هوا نمونه‌ها تیره‌تر شده و شاخص ΔE نیز افزایش پیدا کرد. مقادیر چروکیدگی و بازجذب آب در تیمارهای مختلف تغییرات معنی‌داری نداشتند. انتقال رطوبت از برش‌های موز با برازش مدل انتشار فیک توصیف شد. ضریب نفوذ موثر (Deff) با افزایش دمای خشککردن افزایش یافت و در محدوده 10- 10×74/5 تا 10-10×65/10 مترمربع برثانیه بدست آمد. وابستگی دمای نفوذ موثر با رابطه آرینیوس توصیف شد و انرژی فعال‌سازی برای نفوذ رطوبت در برش‌های موز 5/27 کیلوژول بر مول تعیین شد. کمترین میزان انرژی مصرفی (05/1%) و بیشترین میزان بازده انرژی (42/12%) مربوط به دمای 65 درجه سانتی‌گراد و سرعت 5/2 متربرثانیه می‌باشد. انرژی فعال‌سازی برای انتشار رطوبت از معادله آرنیوس 5/27 کیلوژول بر مول بدست آمد. نتیجه‌گیری: به طور کلی، خشک کردن با پمپ حرارتی با افزایش دما و سرعت هوا، زمان خشک کردن و مصرف انرژی را کاهش داد؛ با این حال، دماهای بالاتر تغییرات رنگ را افزایش دادند که نشان دهنده نیاز به ایجاد تعادل بین عملکرد خشک کردن، راندمان انرژی و کیفیت محصول است. نتایج، پتانسیل خشک کن پمپ حرارتی را برای خشک کردن برش‌های موز نشان می‌دهد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| سینتیک خشک کردن؛ مدل ریاضی؛ پمپ حرارتی؛ برش‌های موز | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب