كليدواژه :
بهينه سازي , خشك كن , روش سطح پاسخ , فندق , مادون قرمز
چكيده فارسي :
برداشت اغلب محصولات كشاورزي در رطوبتي صورت مي گيرد كه مناسب انبارداري نمي باشد. بنابراين به منظور جلوگيري از فاسد شدن اين محصولات، عمليات خشك كردن بر روي آنها صورت مي گيرد. در اين پژوهش، از يك خشك كن بسترسيال مادون قرمز براي خشك كردن مغز فندق استفاده شد. براي تعيين شرايط بهينه خشك شدن نمونه هاي فندق از روش سطح پاسخ طرح مركب مركزي مركز سطح (Face-Centered Central Composite Design)، جهت بررسي تأثير دماي هوا در سه سطح 45، 65 و 85 درجه سلسيوس، سرعت هوا در سه سطح 1/30، 3/09 و 4/87 متر بر ثانيه و توان مادون قرمز در سه سطح 500، 1000 و 1500 وات به عنوان متغيرهاي مستقل استفاده شد. از روش تجزيه و تحليل واريانس (عامل عدم برازش و مقدار R2) براي تعيين مطلوبيت مدل استفاده شد. سطوح پاسخ و منحني هاي تراز براي نشان دادن اثر متقابل متغيرهاي مستقل با متغيرهاي پاسخ (ضريب نفوذ مؤثر رطوبت، انرژي مصرفي، چروكيدگي و تغييرات كل رنگ (AE) ايجاد شد. بر اساس آزمايش هاي انجام شده، شرايط بهينه جهت انتخاب مقادير بيشينه ضريب نفوذ مؤثر رطوبت و انتخاب مقادير كمينه انرژي مصرفي، چروكيدگي و تغييرات كل رنگ (AE) اعمال شد. با توجه به نتايج، شرايط بهينه خشك كردن فندق در خشك كن بسترسيال مادون قرمز به ترتيب در دماي هواي 48/96 درجه سلسيوس، سرعت هواي 1/53 متر بر ثانيه و توان مادون قرمز 500 وات تعيين گرديد. در اين نقطه بهينه، مقادير متغيرهاي پاسخ ضريب نفوذ مؤثر رطوبت، انرژي مصرفي، چروكيدگي و AE به ترتيب 3/13 ضربدر 10 -10 مترمربع بر ثانيه، 18/76 كيلووات ساعت، 11/17 در صد و 3/71 به دست آمدند.
چكيده لاتين :
Most of agricultural products are harvested in high moisture level which is not suitable for storage. Therefore, to prevent deterioration, drying operations are performed on them. In this study, hazelnut kernels were dried in an infrared fluidized bed dryer. To determine the optimized conditions of the hazelnut samples, response surface methodology and Face-Centered Central Composite Design (Face-CCD) were used to investigate the effect of temperature levels (45, 65 and 85 °C), air velocity levels (1.30, 3.09 and 4.87 m/s) and infrared power levels (500, 1000 and 1500 W) under infrared fluidized bed dryer. The adequacy and accuracy of the fitted models (lack of fit and R2) were checked with analysis of variance (ANOVA). Response surfaces and contour plots were created to show the interaction between the independent variables and the response variables (effective moisture diffusivity, consumption energy, shrinkage and the total color difference). Based on the experiments, the optimum conditions for the maximum values of effective moisture diffusivity and minimize values of consumption energy, shrinkage and ΔE (total color difference) were applied. According to the results in infrared fluidized bed dryer, the optimum conditions were determined at air temperature of 48.96°C, air velocity of 1.53 m/s and infrared power of 500W. The optimum values of the response variables affecting the effective moisture diffusivity, consumption energy, shrinkage and the total color difference (ΔE) were obtained 3.13×10-10 m2/s, 18.76 kWh, 11.17% and 3.71, respectively.
