درخت انار بومی ایران و مناطق مجاور آن است. به طور کلی انار از نظر مزه، رنگ و پوست به سه دسته انار شیرین، ترش و ملس (میخوش) تقسیم می شود. در این پژوهش با به کار گیری یک دستگاه خشک کن آزمایشگاهی، فرآیند خشک شدن دانه های انار ترش به صورت لایه نازک بررسی شد. با استفاده از طرح آماری کاملاً تصادفی، تاثیر تغییرات سه عامل نوع پیش تیمار، دمای خشک کردن و سرعت هوای گرم بر پارامترهای زمان خشک کردن، ضریب نفوذ رطوبت، انرژی فعال سازی و انرژی مصرفی مورد ارزیابی قرار گرفت. متغیرهای مستقل عبارت بودند از: دما ی هوا در شش سطح 45 ، 50 ، 55 ، 60 ، 65 و 70 درجه سلسیوس، سرعت هوا در سه سطح 5/0، 1 و 5/1 متر بر ثانیه و نوع پیش تیمار شامل شاهد، پیش تیمار مایکروویو با توان 100 و 200 وات. ده مدل نیمه تجربی استاندارد بر داده های آزمایشگاهی برآزش داده شد. کیفیت برازش مدلها بر حسب سه پارامتر ضریب تعیین(r2)، مربع کای (?2) و ریشه متوسط مربع خطای داده ها (rmse) مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان داد که تاثیر عوامل پیش تیمار، دما و سرعت جابه جایی هوا و اثر متقابل پیش تیمار و دما و پیش تیمار و سرعت بر فرآیند خشک شدن معنی دار می باشد. همچنین با افزایش سرعت و دمای هوا، زمان خشک شدن کاهش یافت. در فرآیند مدل سازی، مدل های میدیلی، پیج و ورما و همکاران نسبت به سایر مدل ها دارای برازش بهتری بودند. ضریب نفوذ رطوبت دانه انار در سطوح مختلف آزمایش از 11-10× 566/8 تا 10-10×709/7 متر مربع بر ثانیه تغییر می کرد. انرژی فعال سازی نیز در حدود 65/28 تا 92/57 کیلوژول بر مول به دست آمد. میزان انرژی مصرفی طی مراحل مختلف خشک کردن از 42/1 تا 85/10 کیلو وات ساعت متغیر بود. نتایج حاصل از آزمایشات نشان داد که استفاده از پیش تیمار مایکروویو سبب کاهش زمان خشک شدن، افزایش ضریب نفوذ موثر رطوبت، کاهش انرژی فعال سازی و انرژی مصرفی در خشک کردن دانه انار می شود.

در این مطالعه به اندازه گیری ضریب هدایت حرارتی از طریق شبیه سازی مقاومت حرارتی به مقاومت الکتریکی پرداخته شده است. در حالت انتقال حرارت پایدار تاثیر دما، رطوبت، چگالی و بافت میوه بر ضریب هدایت حرارتی اندازه گیری گردید. با افزایش رطوبت، چگالی و دما، ضریب هدایت حرارتی برای تمامی نمونه های مورد آزمایش افزایش پیدا کرد. نتایج حاصل از مقایسه میانگین های ضرایب هدایت حرارتی نمونه های مورد استفاده به روش دانکن نشان دهنده تاثیر بافت بر ضریب هدایت حرارتی با اطمینان 95% می باشد.

در تحقیق حاضر به منظور کاهش مصرف سوخت های فسیلی و بهبود کیفیت زعفران خشک شده، طراحی، ساخت و ارزیابی خشک کن خورشیدی ترکیبی مجهز به پمپ حرارتی مورد نظر قرار گرفت. این خشک کن از دو بخش اصلی؛ خشک کن خورشیدی ترکیبی فتوولتائیک-گرمایی و سامانه ی پمپ حرارتی تشکیل شد و بگونه ای در کنار هم قرار گرفتند که جریان هوای خشک کننده بتواند در یک مسیر بسته به گردش درآید. در ادامه، عملکرد جمع کننده ی خورشیدی ترکیبی فتوولتائیک-گرمایی به صورت نظری و تجربی بررسی گردید. معادلات ریاضی برای دو نوع جمع کننده ترکیبی فتوولتائیک-گرمایی شیشه به شیشه و شیشه به تدلار ارائه شد و درستی معادلات ریاضی، برای نوع شیشه به تدلار توسط آزمایش های تجربی بررسی گردید. بعلاوه، تاثیر دمای هوای خشک کننده در سه سطح (40، 50 و oc 60)، دبی هوای عبوری در سه سطح (008/0، 012/0 و kg/s016/0) و دو حالت خشک کردن (با و بدون پمپ حرارتی) بر زمان خشک شدن محصول، انرژی مصرفی خشک کن، سهم خورشیدی (sf)، بازده ی خشک کن و نرخ تبخیر ویژه (smer) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش نشان داد که در جمع کننده ی نوع شیشه به شیشه دمای هوای خروجی، دمای سلول و بازده حرارتی نسبت به نوع شیشه به تدلار بیشتر است. افزایش دما و دبی هوای خشک کننده موجب کاهش زمان و کل انرژی مصرفی گردید. همچنین، استفاده از پمپ حرارتی در خشک کن توانست مصرف انرژی را بطور متوسط 23% کاهش دهد. بیشترین مقادیر بازده ی خشک کن، نرخ تبخیر ویژه و ضریب عملکرد (cop) در تیمار بیشترین دمای هوا، بیشترین دبی و با استفاده از پمپ حرارتی به ترتیب با مقادیر 74/0، kg/kw h19/1 و 49/2 مشاهده شد. در نهایت مدل two-termبه عنوان مناسب ترین مدل برای توصیف رفتار خشک شدن زعفران از میان سایر مدل ها انتخاب گردید. نتایج ارزیابی کیفیت زعفران خشک شده نشان داد که افزایش دما و دبی هوای خشک کننده و پمپ حرارتی سبب بهبود رنگ و طعم زعفران گردیدند. از طرفی، افزایش دما و دبی هوا، کاهش عطر زعفران خشک را بدنبال داشت. اما، پمپ حرارتی اثر معنی داری در ویژگی عطر زعفران نداشت.

با توجه به معایب روش سنتی خشک کردن انگور، خشک کردن با جریان هوای گرم برای تولید صنعتی کشمش می تواند جایگزین روش سنتی شود. ولی بدلیل زمان بر بودن، کاهش کیفیت محصول، مصرف بالای انرژی و جلوگیری از بیش خشک کنی در این خشک کن ها، مدل سازی و بهینه سازی فرآیند خشک کردن در این خشک کن ها ضروری است. در این پژوهش از بینایی ماشین برای اندازه گیری پارامترهایی که در طول فرآیند خشک کردن انگور تغییر می کنند (چروکیدگی و رنگ)، استفاده شده است. آزمایش های خشک کردن محصول در سه سطح دمایی (50، 60 و70 درجه سلسیوس) و سه سطح سرعت جریان هوای (8/0، 4/1 و 2 متر بر ثانیه) انجام شد. برای مدل سازی سینتیک تغییرات محتوای رطوبتی از 5 مدل ریاضی وابسته به زمان (لوویس، پیج، هندرسون و پابیس، وانگ و سینگ، و میدلی و همکاران)، مدل های رابطه ای چروکیدگی و پارامترهای رنگ در فضای rgb با تغییرات محتوای رطوبتی و همچنین 9 مدل شبکه عصبی با ورودی های مختلف و خروجی تغییرات محتوای رطوبتی استفاده شد. همچنین از مدل های مرتبه صفر و اول ریاضی و 5 مدل شبکه عصبی با ورودی های مختلف و خروجی پارامترهای رنگ l، a، b، h و s برای مدل سازی سینتیک تغییرات رنگ استفاده شد. برای تنظیم وزن ها و بایاس های اولیه شبکه عصبی برای رسیدن به آموزش مناسب برای هر ساختار شبکه عصبی و همچنین برای بهینه سازی فرآیند خشک کردن از الگوریتم ژنتیک استفاده شد. از الگوریتم آموزش لونبرگ- مارکورات و تابع آستانه تانژانت سیگموئید برای آموزش شبکه ها استفاده شد. نتایج نشان داد الگوریتم پردازش تصویر طراحی شده قادر است به خوبی عمل بخش-بندی را انجام دهد. همچنین بینایی ماشین توانایی اندازه گیری تغییرات رنگ l (99/0r2=)، a (994/0r2=) و b (994/0r2=) را دارد. نتایج حاصل نشان داد که مدل میدلی و همکاران با خطای 00001/0 و ضرایب تعیین 999/0 و بالاتر نسبت به بقیه مدل های ریاضی از دقت بالاتری برخوردار است. همچنین تغییرات محتوای رطوبتی رابطه خطی با دقت به ترتیب 98/0، 977/0، 976/0 و 957/0 با چروکیدگی سطحی و پارامترهای رنگ r، gو b دارد. شبکه عصبی با ورودی های دما، سرعت، چروکیدگی و زمان با ساختار 1-13-4 و با دقت 9998/0r2= و خطای 5-e1mse= نسبت به بقیه مدل ها از دقت بالاتری برخوردار است. همچنین نتایج نشان داد که شبکه های عصبی نسبت به مدل های ریاضی مرتبه صفر و اول از دقت بالاتری برای مدل سازی پارامترهای رنگ برخوردار است. از میان شبکه های عصبی، شبکه با ورودی های دما، سرعت، تغییرات محتوای رطوبتی و زمان با ساختار 5-12-12-4 و با دقت 9985/0r2= و خطای 0551/0mse= نسبت به بقیه مدل ها از دقت بالاتری برخوردار است. نتایج بهینه سازی نشان داد که بهترین شرایط برای خشک کردن، دمای °c 65 و سرعت m/s 2 است. تحت این شرایط خشک کردن و با در نظر گرفتن سهم برابر انرژی و کیفیت در معادله بهینه سازی، زمان لازم و انرژی مصرفی برای رسیدن به محتوای رطوبتی 16/0 بر پایه خشک به ترتیب 8/14 ساعت و 46/87 کیلو ژول حاصل شد. همچنین مقادیر پارامترهای کیفی l، a، b، h و s به ترتیب 21/69، 66/4، 02/15، 21/77 و 25/14 حاصل شد.

یکی از روش¬های بهره¬ گرفتن از مزیت¬های تغذیه¬ی میوه¬ها، استفاده از عصاره یا آب آن¬ها می¬باشد که برای سالم سازی این فرآورده ها، اغلب آب میوه ها را قبل یا بعد از بسته¬بندی به روش حرارتی پاستوریزه می¬کنند. ولی این فرآیند اغلب موجب کاهش برخی خواص کیفی (ویتامین¬ها، ترکیبات فنولی، آنتوسیانینی¬ها و...) آب میوه می¬شود. از این رو، در این پژوهش حاضر تأثیر به کارگیری ترکیب روش¬های پرتو-حرارتی (مایکروویو) و غیرحرارتی (فراصوت) در کاهش اثرات مخرب با روش¬ متداول پاستوریزاسیون حرارتی مقایسه شوند. برای این منظور، با طراحی و ساخت سامانه¬ی کنترل خودکار متشکل از ژنراتور فراصوتی، مبدل فراصوت، هورن، پمپ، سیرکولاتور، آون یا مایکروویو ، مخزن، لوله¬های رابط، حسگرهای دما، سطح مایع، کارت داده برداری، مدار کنترل توان مایکروویو و رآکتور عمل پاستوریزاسیون انجام گردید. در ضمن برای بهینه¬سازی اثر فراصوت بر ریز¬زنده¬های درون آب آلبالو، آزمایشات مقدماتی صورت پذیرفت. با توجه به روابط طراحی موجود، قطر بهینه هورن فراصوت برابر با mm 30 و قطر و ارتفاع بهینه رآکتور فراصوت به ترتیب 85 و mm 41 بدست آمد. سپس اثر عوامل دما (20 تا °c 60)، توان مایکروویو (200 تا w800)، توان فراصوت (200 تا w1000) و زمان اعمال امواج فراصوت (3 تا min15) بر شمار باکتری اشریشیاکلی و مخمر ساکارومایسس سرویزیه تلقیح شده و برخی از شاخص¬های کیفی (میزان ترکیبات فنولی ، آنتوسیانین¬ها، ویتامین ث و رنگ) در آب ¬آلبالو بررسی شد. برای تحلیل داده¬ها و بهینه¬سازی فرآیند از روش سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی (ccd) استفاده گردید. نتایج نشان داد که متغیرهای مستقل دما، توان فراصوت، توان مایکروویو و زمان اعمال فراصوت اثرات معنی¬داری (p<0. 1) بر شمارش میکروبی و شاخص های کیفی داشتند.

در این تحقیق، اثر کنترل عوامل محیطی بر کیفیت انبارمانی پرتقال تامسون ناول مورد مطالعه قرار گرفت. ابتدا انباری فنی و متناسب با شرایط محیطی مورد نیاز برای پرتقال تامسون طراحی، و در شمال کشور (شهرستان ساری) ساخته شد. انبار فنی به وسیله سامانه های سرمایشی، گرمایشی، تهویه، حسگرها و سامانه کنترلی؛ دما و رطوبت نسبی انبار را به ترتیب در محدوده ی 5 تا 10 درجه سلسیوس (میانگین 03/7 درجه سلسیوس) و 80 تا 90 درصد (میانگین 3/86 درصد) نگه می دارد. علاوه بر ساخت انبار مذکور، انباری سنتی واقع در همان مکان نیز برای مقایسه ی پارامترهای کیفی پرتقال در انبارمانی، در نظر گرفته شد. در هر دو انبار (فنی و سنتی) پرتقال هایی مشابه (از یک باغ و از یک واریته) با پیش تیمارهای قارچ کش، قارچ کش-واکس و نیز گروه شاهد نگهداری شد. طول دوره ی انبارداری 8 هفته بوده و هر 2 هفته عمل نمونه برداری به صورت تصادفی انجام شد. پس از نمونه برداری و انتقال فوری آن ها به آزمایشگاه، پارامترهایی مانند درصد کاهش وزن، میزان ph آبمیوه، میزان اسیدیته، درصد کل مواد جامد محلول و ویتامین ث مورد اندازه گیری قرار گرفت. آزمایش ها به صورت طرح فاکتوریل و آنالیز داده ها با نرم افزار spss و مقایسه میانگین ها به روش آزمون چندجمله ای دانکن صورت پذیرفت. مقایسه میزان دما و رطوبت نسبی در انبار فنی و سنتی حاکی از ثبوت این دو پارامتر (دمای 5-10 درجه سلسیوس و رطوبت 80-90 درصد) برای انبار فنی بوده است. اما در انبار سنتی متناسب با شرایط محیطی بیرون نوسانات عمده ای در میزان دما (2 تا 15 درجه سلسیوس) و رطوبت نسبی (43 تا 76 درصد) رخ داده است. نتایج حاصله نشان دهنده ی وجود تفاوت معنی دار بین پوشش های مختلف دو انبار بر روی تمامی خواص اندازه گیری شده می باشد (p<0.01). مدت زمان انبارمانی بر کلیه خواص مورد اندازه گیری معنی¬دار بوده است (p<0.01). نوع انبار (فنی یا سنتی) و هم چنین اثر پیش تیمار بر ph آبمیوه، اسید قابل تیتر و درصد کل مواد جامد محلول معنی دار نبوده است اما بر درصد کاهش وزن و میزان ویتامین ث معنی¬دار بوده است (p<0.01). در تمامی تیمارها با گذشت زمان میزان درصد کاهش وزن افزایش یافته است اما شیب روند کاهش وزن در انبار سنتی بالاتر از انبار فنی بوده است. در هفته ی هشتم در تمامی پیش تیمارها بجز پیش تیمار قارچ کش-واکس انبار فنی، میزانph نسبت به ابتدای دوره افزایش یافته است. در هر دو انبار در انتهای هفته هشتم میزان اسیدیته تیمارها نسبت به زمان اولیه کاهش داشته است. میزان مواد جامد محلول با گذشت زمان افزایش یافت. علت این پدیده را می توان به کاهش رطوبت در میوه نسبت داد. پرتقال های موجود در انبار فنی دارای میزان ویتامین ث بالاتری بودند. به طور کلی با گذشت زمان مقدار ویتامین ث در تمامی پیش تیمارها افزایش می یابد. بالاترین مقدار ثبت شده برای ویتامین ث برابر 50 میلی گرم در 100 گرم از عصاره پرتقال است که در انبار فنی اتفاق افتاده است. به طور کلی در انتهای دوره انبارداری، انبار فنی کمترین درصد کاهش وزن (67/4 در پیش تیمار قارچ کش-واکس)، کمترین میزان مواد جامد محلول (18/11 در پیش تیمار قارچ کش-واکس)، کمترین اسیدیته (94/0 در پیش تیمار قارچ کش و قارچ کش-واکس)، پایین ترین مقدار ph (66/3 در پیش تیمار قارچ کش-واکس)، بالاترین مقدار ویتامین ث (50 میلی گرم در تیمار شاهد) را دارا بود. انبار فنی علاوه بر هزینه ساخت و مصرف انرژی کمتر نسبت به سردخانه ، با کنترل عوامل محیطی اثرات مثبتی بر خواص کیفی پرتقال در طول دوره ی انبارداری دارد.

یکی از دغدغه های کارخانه های تولید آرد، کنترل میزان رطوبت آرد طی مراحل تولید تا مرحله ی بسته بندی و انبارداری می-باشد. به دلایل روشن اقتصادی و فرآیندی، تنظیم دقیق رطوبت آرد از نکات مورد توجه کارخانه های آرد است. تعیین عوامل موثر بر افت رطوبت در مراحل آسیاب، انتقال و نگهداری، ارائه مدلی از تغییرات رطوبت که با کمک آن رطوبت نهایی آرد قابل تخمین باشد و سنجش میزان دقت مدل تدوین شده از اهداف این پژوهش می باشند. برای این منظور 81 نقطه برای نمونه گیری در کارخانه آرد تهران باختر انتخاب شد. در تحلیل نتایج اولیه، نمودارهای رطوبت آرد نسبت به متغیرهای ورودی رسم و با برازش معادله بر داده ها روابط بین متغیرهای ورودی و خروجی استخراج گردید. با استفاده از روش رگرسیون، روابط میان متغیرهای تاثیر گذار اولیه و رطوبت آرد خروجی بدست آمد. سپس روابط بدست آمده برای تدوین مدل به کار گرفته شد و مدل با استفاده از نرم افزار matlab و در کتابخانه ی simulink شبیه سازی شد. در مرحله ی آسیاب دو متغیر دمای غلتک و رطوبت گندم ورودی بر رطوبت آرد تاثیر گذار بودند و رابطه ی معنی داری بین آن ها وجود داشت. مدل افت رطوبت آرد طی مراحل آسیابانی تدوین شد که این مدل قادر است رطوبت آرد نهایی را پیش بینی کند. داده های اندازه گیری شده و داده های بدست آمده از مدل دارای ضریب همبستگی 7531/0 و ضریب همبستگی تصحیح شده ی 7275/0 می باشند.

دمای غوطه وری در oc65 و زمان بخاردهی 4 دقیقه، به عنوان بهترین تیمار نیم جوش کردن شلتوک رقم فجر (از نظر راندمان برنج سالم، درجه آسیاب و میزان روشنی) پیشنهاد می گردد. مطابق با نتایج خواص کیفی، سامانه ی اندازه-گیری بی درنگ هدایت الکتریکی آب شلتوک برای دمای غوطه وری oc65 در 3 تکرار ارزیابی شد. پس از خاموش شدن سامانه، مقدار ژلاتینه شدن نشاسته نمونه ها به وسیله دستگاه کالری متر تفاضلی اندازه گیری شد. مقدار ژلاتینه شدن نشاسته برنج در هر سه آزمایش با مقدار آزمایشگاهی بدست آمده بعد از 180 دقیقه غوطه وری، اختلاف معنی-داری (p<0.05) نداشت. درنتیجه این سامانه می تواند با دقت 1/99% زمان اتمام غوطه وری را بر اساس رابطه بین درجه ژلاتینه شدن نشاسته برنج و هدایت الکتریکی آب شلتوک تشخیص دهد.