شبیه سازی عددی با کامسول و مدل سازی با روش سطح پاسخ اثر فاکتورهای خشک کردن بر چروکیدگی سیب خشک شده

کنترل پارامترهای عملیات خشک کردن طی حذف آب از مواد غذایی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مطالعه، از روش سطح پاسخ برای مطالعه اثر فاکتورهای مهم عملیات خشک کردن استفاده شد. ابتدا با کمک داده های تجربی مدل های تجربی مربوط به خشک کردن و چروکیدگی نمونه ها به دست آمدند. سپس تیمارهای بهینه سازی توسط نرم افزار دیزاین اکسپرت در غالب طرح غربالگری فاکتور روش سطح پاسخ طراحی شدند. فاکتورهایی مانند دمای خشک کردن (۶۰-۴۰ درجه سلسیوس)، سرعت هوای خشک کردن (۲.۵- ۰.۵ متر بر ثانیه)، ضخامت نمونه ها (۷- ۳ میلی متر)، قطر نمونه ها (۶- ۴ سانتی متر) و زمان خشک کردن (۱۰۰۰۰- ۶۰۰۰ ثانیه) در این مرحله مورد بررسی قرار گرفتند. این تیمارها در نرم افزار کامسول شبیه سازی شدند. اساس این محاسبات، عبور یک جریان آرام در درون یک محیط متخلخل بود. در این مرحله تغییرات مش در ابعاد x، y، و z که برای تعیین میزان چروکیدگی تعریف شده بودند، بر اساس معادلات تجربی انجام شد. نتایج نشان دادند دمای اولیه و برهمکنش های آن با سایر فاکتورهای مورد مطالعه، ضخامت نمونه و سرعت هوای ورودی روی دمای متوسط نمونه اثر معنادار داشت. نرخ رطوبت و مقدار رطوبت وابسته به زمان عملیات بودند. همچنین چروکیدگی نمونه یک رابطه لگاریتمی و تابع دمای هوای ورودی، ضخامت و زمان و مجذور ضخامت و زمان عملیات بود. این نشان می دهد با یافتن مدلی برای پیش گویی وضعیت خشک شدن نمونه میوه، امکان کنترل شرایط عملیات برای کاهش میزان چروکیدگی وجود دارد. به طوری که مشخص شد در ضخامت ۰.۷ سانتی متر، قطر ۵.۴۵ سانتی متر و زمان عملیات ۹۹۳۸ ثانیه، کمترین میزان چروکیدگی در سیب دیده می شود.

کلیدواژه ها:

چروکیدگی ، خشک کردن سیب ، مدل سازی ، سطح پاسخ ، شبیه سازی