نام پژوهشگر: لیلا مومن زاده
لیلا مومن زاده علی زمردیان
خشک کردن یکی از فرایند های اصلی و مهم در بسیاری از فرایندهای صنعتی می باشد. خواص خشک شدن ذرت دانه ای (zea mays. l) با رطوبت اولیه 26% بر پایه خشک و نخود فرنگی (pisum satvium) با رطوبت اولیه 76% بر پایه خشک در یک خشک کن بستر سیالی با کمک میکروویو مورد مطالعه قرار گرفتند. چهار سطح برای دمای هوای خشک کننده (30، 40، 50 و 60 درجه سانتیگراد) و پنج سطح برای توان میکروویو (180، 360، 540، 720 و 900 وات)، پارامترهای مورد مطالعه در خشک کن تلفیقی انتخاب گردیدند. آزمایشات متعددی در جهت یافتن محتوای رطوبت نمونه های مورد نظر و مدت زمان خشک شدن آن ها انجام پذیرفت. نتایج نشان دادند که با افزایش درجه حرارت در یک توان مشخص در نهایت تنها 5% مدت زمان خشک شدن را کاهش می دهد و این در حالی است که با اضافه شدن توان میکروویو به این سیستم مدت زمان خشک شدن تا 50% (برای ذرت دانه ای) و 8/78% (برای نخود فرنگی) کاهش میابد. بطور کلی می توان نتیجه گرفت که با افزایش توان میکروویو و دمای هوای خشک کننده نرخ خروج رطوبت افزایش میابد. در ادامه این تحقیق با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی مدل مناسبی برای یافتن مدت زمان خشک شدن (پارامتر خروجی شبکه) ارائه گردید. توان میکروویو، دمای هوای خشک کننده و محتوای رطوبت دانه به عنوان پارامترهای ورودی مدل می باشند. نتیجه نشان داد که شبکه عصبی مورد استفاده با 170 نرون و تابع tansig (hyperbolic tangent sigmoid) و الگوریتم پس انتشار trainrp (resilient back propagation;rprop) (برای ذرت دانه ای)؛ 50 نرون و تابعlogsig (log sigmoid) و الگوریتم پس انتشار trainrp (برای نخود فرنگی) حالت بهینه ممکن برای پیش بینی مدت زمان خشک شدن در دو محصول یاد شده می باشد. برای اعتبار سنجی مدل های پیشنهاد شده از معیارهای آماریroot mean square error (rmse)، mean absolute error (mae) و standard error (se) استفاده گردید و نتایج نشان داد که خطاهای یاد شده کمتر از 5% می باشند این در حالی است که ضریب همبستگی(r2) بیشتر از 98% محاسبه گردید. یکی از مهمترین تغییرات نامطلوب که در زمان خشک شدن مواد غذائی همراه با کاهش کیفیت محصول رخ می دهد چروکیدگی میباشد. اخیراً تلاش های گسترده ای برای تعیین مقدار چروکیدگی در محصولات غذایی صورت گرفته است. استفاده از خشک کن بستر سیالی با کمک میکروویو یکی از این تلاش ها در زمینه فوق برای کاهش میزان چروکیدگی می باشد. برای اندازه گیری چروکیدگی برای نمونه هائی از ذرت دانه ای و نخود فرنگی، در ابتدا و انتهای هر آزمایش سه قطر عمود بر هم اندازه گیری شدند و تغییرات آنها محاسبه گردیدند. نتایج حاکی از این بودند که با افزایش توان میکروویو و دمای هوای خشک کننده مورد استفاده مقدار چروکیدگی محصول به دلیل سرعت بخشیدن به نرخ خروج رطوبت کاهش می یافت. در ادامه این تحقیق با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی مدل مناسبی برای ارزیابی مقدار چروکیدگی (پارامتر خروجی شبکه) ارائه گردید. توان میکروویو، دمای هوای خشک کننده و محتوای رطوبت دانه به عنوان پارامترهای ورودی مدل می باشند. نتایج نشان دادند که شبکه عصبی مورد استفاده با 5 نرون و تابع logsig و الگوریتم پس انتشار trainlm (levenberg-marquardt back propagation) برای ذرت دانه ای و 4 نرون و تابعlogsig و الگوریتم پس انتشارtrainrp برای نخود فرنگی شرایط بهینه پیش بینی برای مقدار چروکیدگی را فراهم می سازند. برای اعتبار سنجی مدل ها، خطاهای اندازه گیری شده کمتر از 5% بوده و ضریب همبستگی(r2) بیشتر از 98% محاسبه گردید.