مدل ‌سازي رياضي خشك ‌كردن لايه نازك ورقه‌هاي برش خورده سيب در يك خشك‌ كن مجهز به پمپ حرارتي

در اين پژوهش، ويژگي ها و سينتيك خشك كردن ورقه هاي برش خورده سيب رد دليشز در يك خشك كن مجهز به پمپ حرارتي در دماهاي 30، 40، 50، 60 و 70 درجه سلسيوس و سرعت هاي هواي 1، 1.5 و 2 متر بر ثانيه بررسي شد. تحليل واريانس براي تعيين اثرات دما و سرعت باد بر روي ويژگي هاي تغيير رنگ، چروكيدگي و شدت جذب مجدد استفاده شد. پنج مدل رياضي براي توصيف و مقايسه سينتيك خشك كردن ورقه هاي سيب انتخاب شد و ضريب تعيين (R^2)، مربع كاي (χ^2)، و RMSE براي ارزيابي مورد استفاده قرار گرفت. نتايج نشان داد كه دما و سرعت هواي خشك كردن تأثير معني داري بر رفتار خشك كردن برش هاي سيب داشت. زمان خشك كردن با افزايش دما و سرعت خشك كردن كاهش يافت. دما و سرعت هوا تأثير كمي بر تغييرات كل رنگ، نرخ چروكيدگي و شدت جذب مجدد ورقه هاي خشك شده سيب داشتند. در ميان مدل هاي رياضي، مدل پيج (Page) اصلاح شده با كمترين خطا و بيشترين ضريب تعيين بهترين برازش را داشت. انتقال رطوبت از ورقه‌هاي سيب با اعمال مدل انتشار فيك (Fick) توصيف شد. ضريب نفوذ مؤثر (Deff) با افزايش دماي خشك كردن افزايش يافت و در محدوده 10- 10×2.32 تا 10-10×5.18 مترمربع بر ثانيه به دست آمد. وابستگي دماي نفوذ مؤثر با رابطه آرينيوس توصيف شد و انرژي فعال سازي براي نفوذ رطوبت در برش هاي سيب 28.4 كيلوژول بر مول تعيين شد.