استفاده از پيش‌تيمار مايكروويو براي افزايش سرعت انتقال جرم در طول فرآيند خشك‌كردن برش‌هاي هويج

فرآيند خشك‌كردن يكي از روش‌هاي فرآوري سبزي‌ها و ميوه‌ها است كه باعث كاهش حجم محصول، تسهيل در حمل‌ونقل، افزايش قابليت نگهداري و كاهش فعاليت‌هاي ميكروبي مي‌گردد. امواج مايكروويو به‌عنوان يك منبع گرمايش سريع و مؤثر با اثرات حرارتي و غيرحرارتي مي‌تواند مستقيماً بر مواد غذايي تأثير بگذارند و در نتيجه واكنش‌هاي فيزيكوشيميايي و سرعت خشك شدن را تسريع و محصولات خشك‌شده با كيفيت بالا توليد كنند. هدف از اين پژوهش استفاده از پيش‌تيمار مايكروويو براي افزايش سرعت انتقال جرم در طول فرآيند خشك‌كردن برش‌هاي هويج و مدل‌سازي فرآيند به روش الگوريتم ژنتيك- شبكه عصبي مصنوعي است. در اين مطالعه اثرات زمان تيماردهي با امواج مايكروويو در پنج سطح 0، 15، 30، 45 و 60 ثانيه بر زمان خشك شدن و محتواي رطوبت برش‌هاي هويج در سه تكرار مورد بررسي قرار گرفت. اين فرآيند به روش الگوريتم ژنتيك- شبكه عصبي مصنوعي با 2 ورودي (زمان تيماردهي با مايكروويو و طول فرآيند خشك‌كردن) و 1 خروجي (درصد رطوبت) مدل‌سازي شد. نتايج نشان داد كه با افزايش زمان تيماردهي با مايكروويو، سرعت خروج رطوبت از نمونه‌ها افزايش و در نتيجه زمان خشك‌كردن كاهش يافت. الگوريتم‌هاي آموزشي مختلف مورد ارزيابي قرار گرفت و الگوريتم لونبرگ-ماركوارت به‌عنوان بهترين الگوريتم انتخاب شد. بر اساس تحليل‌هاي صورت گرفته روي داده‌هاي مدل‌سازي، شبكه عصبي مصنوعي پرسپترون با ساختار 1-5-2 مناسب‌ترين شبكه براي پيش‌بيني محتواي رطوبت برش‌هاي هويج تيمار شده با امواج مايكروويو است. در اين مطالعه مقادير ميانگين مربعات خطا (MSE)، ميانگين مربعات خطا نرماليزه شده (NMSE)، ميانگين خطا مطلق (MAE) و ضريب تبيين (r) براي پيش‌بيني درصد رطوبت برش‌هاي هويج طي فرآيند خشك شدن به ترتيب برابر 5.298، 0.006، 1.620 و 0.997 بود. نتايج آناليز حساسيت توسط شبكه عصبي بهينه نشان داد كه طول فرآيند خشك‌كردن به‌عنوان مؤثرترين عامل در پيش‌بيني محتواي رطوبت برش‌هاي هويج بود.