مهندسی صنایع غذایی
آزاده رنجبر ندامانی؛ جعفر هاشمی
چکیده
کنترل پارامترهای عملیات خشک‌کردن طی حذف آب از مواد غذایی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مطالعه، از روش سطح پاسخ برای مطالعه اثر فاکتورهای مهم عملیات خشک‌کردن استفاده شد. ابتدا با کمک داده‌های تجربی مدل‌های تجربی مربوط به خشک‌کردن و چروکیدگی نمونه‌ها به دست آمدند. سپس تیمارهای بهینه‌سازی توسط نرم‌افزار دیزاین اکسپرت در ...
بیشتر
کنترل پارامترهای عملیات خشک‌کردن طی حذف آب از مواد غذایی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مطالعه، از روش سطح پاسخ برای مطالعه اثر فاکتورهای مهم عملیات خشک‌کردن استفاده شد. ابتدا با کمک داده‌های تجربی مدل‌های تجربی مربوط به خشک‌کردن و چروکیدگی نمونه‌ها به دست آمدند. سپس تیمارهای بهینه‌سازی توسط نرم‌افزار دیزاین اکسپرت در غالب طرح غربالگری فاکتور روش سطح پاسخ طراحی شدند. فاکتورهایی مانند دمای خشک‌کردن (60-40 درجه سلسیوس)، سرعت هوای خشک‌کردن (2.5- 0.5 متر بر ثانیه)، ضخامت نمونه‌ها (7- 3 میلی‌متر)، قطر نمونه‌ها (6- 4 سانتی‌متر) و زمان خشک‌کردن (10000- 6000 ثانیه) در این مرحله مورد بررسی قرار گرفتند. این تیمارها در نرم‌افزار کامسول شبیه‌سازی 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 برهمکنش‌های 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 می‌دهد با یافتن مدلی برای پیش‌گویی وضعیت خشک‌شدن نمونه میوه، امکان کنترل شرایط عملیات برای کاهش میزان چروکیدگی وجود دارد. به طوری که مشخص شد در ضخامت 0.7 سانتی‌متر، قطر 5.45 سانتی‌متر و زمان عملیات 9938 ثانیه، کمترین میزان چروکیدگی در سیب دیده می‌شود.
مدلسازی/ شبیه سازی
آذر نقوی گرگری؛ نارملا آصفی؛ لیلا روفه گری نژاد
چکیده
در پژوهش حاضر مدلسازی دو بعدی انتقال حرارت طی فرایند سرخ کردن عمیق بررسی شد. در مرحلۀ اول سه سطح دمایی 160،150 و 170 درجه سلسیوس برای سرخ کردن انتخاب و با ترموکوپل نوع کا تعیین و ثبت شد . به منظور ثبت تغییرات دمای نمونه حین فرایند سرخ کردن، ترموکوپل سه کانالۀ تی در مرکز، سطح و بین این دو نقطه قرار گرفت. سپس دمای ترموکوپل‌ها با فاصلههای ...
بیشتر
در پژوهش حاضر مدلسازی دو بعدی انتقال حرارت طی فرایند سرخ کردن عمیق بررسی شد. در مرحلۀ اول سه سطح دمایی 160،150 و 170 درجه سلسیوس برای سرخ کردن انتخاب و با ترموکوپل نوع کا تعیین و ثبت شد . به منظور ثبت تغییرات دمای نمونه حین فرایند سرخ کردن، ترموکوپل سه کانالۀ تی در مرکز، سطح و بین این دو نقطه قرار گرفت. سپس دمای ترموکوپل‌ها با فاصلههای زمانی 10 ثانیه به وسیله دیتالاگر ثبت گردید. در مرحلۀ بعد براساس نمودار زمان_دما در پنج بازۀ زمانی حین سرخ شدن، مقدار رطوبت و میزان روغن نمونه‌ها در هر سه دمای روغن اندازه‌گیری شد. با افزایش دمای روغن، کاهش مقدار روغن و میزان رطوبت سیب‌زمینی‌ها مشاهده گردید. سپس پارامتر انتقال حرارت شامل ضریب جابه جایی روغن در بازۀ 578 /83-97/4 وات بر متر مربع کلوین محاسبه و تعیین شد. نتایج بررسیها نشان داد که ضریب انتقال حرارت جابهجایی در دماهای بالا به دلیل افزایش شدت خروج رطوبت و ایجاد توربولانسی در روغن بالاتر است و سرخ کردن عمیق به شدت توسط این ضریب کنترل می‌شود. از این رو ضریب جابهجایی به عنوان مهمترین پارامتر در مدلسازی انتقال حرارت مطرح گردید و از آن در شبیه‌سازی با نرم‌افزار استفاده شد. هندسۀ برش سیب‌زمینی‌ها دیسکی بود. معادلات ریاضی انتقال حرارت به کمک قانون فوریه حل شد و نتایج به دست آمده از حل معادلات در مدلسازی توسط نرم‌افزار کامسول نسخه 5.3.1 بهکار گرفته شد و توزیع دما در سطح و داخل برش با این نرم‌افزار مدلسازی گردید. نهایتاً توزیع دمای به دست آماده نیز ارائه شد.
