مدلسازی و بهینه سازی فرایند خشک کردن انجیر با استفاده از خشک کن مایکروویو

انجیر یکی از محصولاتی است که از روزگاران گذشته تا به امروز، اغلب در شکل خشک شده مصرف شده است. معایب موجود در روش های خشک کردن سنتی و همچنین مزایای استفاده از مایکروویو در خشک کردن، مطالعه فرایند خشک کردن انجیر به وسیل? خشک کن مایکروویو را به منظور یافتن شرایط بهینه در فرایند خشک کردن، آشکار می سازد. در این پژوهش با به کار گیری یک دستگاه خشک کن آزمایشگاهی مایکروویو، فرآیند خشک کردن انجیر به صورت لایه نازک مطالعه شد. با استفاده از طرح آماری فاکتوریل در قالب طرح کاملاً تصادفی، تاثیر تغییرات دو عامل چگالی توان مایکروویو در پنج سطح 5ر0 ، 1 ، 5ر1 ، 2 و 5ر2 وات بر گرم و نسبت پالسی در شش سطح 5ر1، 2، 5ر2، 3، 5ر3 و 4 بر پارامترهای زمان خشک کردن، آهنگ تبخیر، ضریب نفوذ رطوبت، انرژی فعال سازی و انرژی مخصوص مصرفی با سه تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از استخراج داده های آزمایشی، یازده مدل تجربی و نیمه نظری بر داده های آزمایشگاهی برازش داده شدند. در نهایت به منظور ارزیابی کیفی ظاهری محصول خشک شده در تیمارهای مختلف، کیفیت رنگ انجیر خشک با استفاده از تکنیک پردازش تصویر بر اساس پارامترهای تغییر رنگ کلی محصول، کروما، رنگ غالب پس از فرایند خشک کردن و شاخص قهوه ای شدن محصول مطالعه شد و میزان ضریب چروکیدگی محصول نیز در تیمارهای مختلف بررسی گردید. نتایج نشان داد که با افزایش چگالی توان مایکروویو، دمای داخل محصول افزایش و زمان خشک کردن کاهش می یابد و با افزایش نسبت پالسی، دمای داخل محصول کاهش و زمان خشک کردن افزایش می یابد. در فرآیند مدل سازی، مدل تجربی چندجمله ای درجه دوم و نیمه تجربی لگاریتمی با متوسط ضریب تبیین 9984ر0 نسبت به سایر مدل ها دارای برازش بهتری بودند. مقدار ضریب نفوذ موثر انجیر در باز? 8-10 × 42ر1 تا 10-10 × 93ر5 متر مربع بر ثانیه متغیر بدست آمد. با افزایش نسبت پالسی از 2 به 5ر3، مقدار انرژی فعال سازی از 189ر92 به 094ر60 کیلوژول بر مول کاهش یافت. همچنین با افزایش نسبت پالسی مقدار انرژی مخصوص مصرفی افزایش پیدا کرد. نتایج ارزیابی رنگ محصول خشک شده نیز نشان داد که زاوی? رنگ غالب برای تیمارهای مختلف آزمایشی در باز? 32ر1-21ر1 رادیان متغیر است؛ یعنی رنگ محصول خشک، زرد متمایل به نارنجی است. مقدار روشنایی رنگ محصول با افزایش چگالی توان مایکروویو و کاهش مقدار نسبت پالسی، افزایش می یابد و بنابراین رنگ محصول خشک شده با کاهش چگالی توان مایکروویو و افزایش نسبت پالسی، تیره تر می شود. همچنین افزایش چگالی توان مایکروویو شاخص قهوه ای شدن محصول را افزایش داد. از طرفی دیگر مقدار ضریب چروکیدگی با افزایش چگالی توان مایکروویو افزایش می یابد؛ یعنی مقدار چروکیدگی محصول کمتر می شود. در بهینه سازی فرایند خشک کردن انجیر به کمک الگوریتم ژنتیک سطح چگالی توان 11ر2 وات بر گرم و نسبت پالسی 89ر1 به عنوان بهترین شرایط برای خشک کردن محصول انجیر تعیین شد.