انتخاب مدل رياضي مناسب براي كينتيك خشك شدن ماست در خشك كن مايكروويو- خلا

Selecting a mathemathical model for drying kinetics of yoghurt in a microwave–vacuum dryer

در مطالعه‌ي حاضر، كينتيك خشك شدن ماست بدون چربي با ضخامت 2/2 ميلي متر در توان هاي 35، 130 و 260 وات و فشارهاي مطلق 60، 200، 400، 600 و 800 ميلي بار در خشك كن مايكروويو- خلا مورد ارزيابي قرار گرفت. همچنين براي انتخاب مناسب‌ترين مدل، ميزان برازش داده هاي بدست آمده با 12 مدل تجربي و نيمه تجربي اندازه‌گيري شد. براساس يافته‌هاي اين بررسي، توان مايكروويو تاثير بسزايي در زمان خشك شدن داشت به طوري كه با افزايش توان مايكروويو زمان خشك شدن از 90 دقيقه به 15 دقيقه كاهش يافت. اما كاهش فشار مطلق سامانه تاثيري در زمان خشك ‌شدن نداشت. در ميان مدل هاي برازش شده نيز دو مدل لوجيستيك و ميديلي و همكاران به دليل دارا بودن بالاترين 2R و كمترين RMSE به عنوان مناسب ترين مدل ها انتخاب شدند. در ضمن، با افزايش توان مايكروويو، ضريب نفوذ موثر از 10-10×42/4 تا 9-10×83/2 افزايش يافت در حالي كه فشار روي اين عامل بي تاثير بود. انرژي فعال سازي هم با استفاده از معادله اصلاح شده آرنيوس محاسبه شد.

In the present study, the drying kinetics of non-fat yoghurt with constant thickness of (2.2 mm) in a microwave–vacuum dryer to the power of (35, 130, and 260 W) as well as 5 absolute pressure levels (60, 200, 400, 600, and 800 mbar) were evaluated. To choose the best, also 12 experimental/ semi-theoretical and/or empirical thin-layer drying models were examined. Based on the findings of this study various ranges of microwave power affects drying time where by increasing the microwave power (from 35 to 260 W), drying time significantly decreases from 90 min to 15) which is (600%). However, no significant effects in drying time were observed when reduced the absolute pressure in the system. RMSE was picked to be the most suitable model when the comparison runs between Logistic, Middilli and coworkers models for it contained maximum R2 and minimum ?2 so it could satisfactorily describe the drying kinetics of non-fat yoghurt. The effective moisture diffusivity was increased by increasing the microwave power from 4.42×10-10 to 2.83×10-9 m2s-1 while the pressure had zero effect on this value. In addition, the activation energy was calculated using the modified Arrhenius equation method.