طراحی، ساخت و ارزیابی خشک کن خورشیدی ترکیبی مجهز به مکانیزم تغییر زاویه دریافت تابش به منظور خشک کردن سیب گلاب

خشک کردن میوهها غالبا" به روش سنتی با پهن نمودن میوه در مجاورت آفتاب صورت میگیرد. به علت زیانهای ناشی از حمله قارچها حشرات، پرندگان و جوندگان ریزش بارانهای غیر منتظره و تاثیر دیگرعوامل جوی درخشک کردن در هوای باز، این روش دارای محدودیتهایی بوده واز لحاظ معیارهای بهداشتی نامطلوب واز بازارپسندی مناسب برخوردار نمی باشد. بعلاوه به علت عدم یکنواختی گرمای دریافتی در طی فرآیند خشک شدن باعث میگردد تا محصول بدست آمده از کیفیت مناسبی برخوردار نباشد. درسالهای اخیرتلاشهای زیادی جهت طراحی و ساخت تجهیزات گوناگون جهت جذب و استفاده از نورخورشید صورت گرفته است که از آن جمله میتوان به خشککنهای خورشیدی اشاره کرد. خشک کن خورشیدی در دو نوع فعال و غیر فعال درسه طرح مستقیم، غیرمستقیم و ترکیبی ساخته میشوند. در این تحقیق یک خشککن خورشیدی ترکیبی فعال طراحی و ساخته شد و به منظور فراهمآوری شرایط مناسب برای کاربرد خشککن در مناطق مختلف و فصول مختلف سال نسبت به ساخت مکانیزم خاص برای تغییر زاویه واحد جذب انرژی خورشیدی اقدام گردید. با این مکانیزم امکان تغییر زاویه شیب واحد جذب از 20 تا 45 درجه وجود دارد. با توجه به اینکه این خشک کن تحقیقاتی میباشد، سیستم کمکی گرم کن برقی مناسب به منظور کنترل دقیق شرایط آزمایشگاهی در مواقعی که هوا ابریست و امکان استفاده از انرژی خورشیدی وجود ندارد طراحی و تعبیه گردید. بعد از طراحی و ساخت جهت ارزیابی خشک کن، تغییرات دما در نقاط مختلف دستگاه مورد بررسی قرارگرفت وتاثیر دوزاویه شیب 30 و 45 درجه صفحه جمع کننده نسبت به سطح افق در سه سطح جریان هوای خروجی 018/0، 036/0 و 054/0 مترمکعب برثانیه بر فرایند خشک شدن سیب گلاب مورد ارزیابی قرارگرفت. در این راستا تغییرات محتوای رطوبتی (سینتیک خشک شدن) و خواص کیفی محصول شامل سینتیک رنگ، طعم، جذب هم دما در دمای 25 درجه سلسیوس، انرژی مصرفی خشک شدن و راندمان خشک کن تعیین شده است. زمانی که زاویه واحد جمع کننده نسبت به افق 30 درجه است، نقطه بیشینه دما در نقاط مختلف خشک کن افزایش و زمان خشک شدن کم شده است. این نشانگر افزایش شدت تبخیر با کاهش زاویه شیب واحد جمع کننده از 45 به 30 درجه می باشد. با افزایش جریان هوا از 018/0 به 036/0 مترمکعب بر ثانیه، متوسط دما در خشک کن افزایش می یابد ولی با افزایش جریان هوا تا 054/0 مترمکعب بر ثانیه، رو به نزول بودن سطوح دما در نقاط مختلف خشک کن مشهود است. اثرات زاویه بر فاکتورهای رنگ (L, a, b, ∆E) در سطح 1% معنیدار بود بهگونهای که مقدار فاکتور رنگی L در زاویه شیب 30 درجه بیشتر از مقدار این فاکتور در زاویه شیب 45 درجه بوده است. سایر فاکتورهای رنگی∆Ea, b,در زاویه شیب 45 بیشتر از زاویه شیب 30 درجه بود. به عبارتی دادههای رنگ در زاویه 30 درجه به طور کلی بهتر از زاویه 45 درجه بود.از لحاظ طعم و مزه، مقایسه دو به دو تیمارها نشان داد که بیشترین امتیاز طعم و مزه به ضخامت 3 میلی متر و جریان های 036/0 و 054/0 مترمکعب بر ثانیه و کمترین امتیاز به ضخامت 9میلیمتر و جریان 054/0 مترمکعب بر ثانیه اختصاص یافت. مقایسه داده های بافت نشان داد که ضخامت 3 میلیمتر و جریان هوای 054/0 مترمکعب بر ثانیه بهترین تیمار و ضخامت 9 میلیمتر و جریان هوای 054/0 مترمکعب ضعیف ترین رتبهها را داشت.منحنی جذب همدما برای ورقه های سیب گلاب به صورت S شکل یا سیگموییدی میباشد که این خاصیت جز خواص مواد بیولوژیک با آبدوستی بالا از جمله محصولات کشاورزی میباشد. درصد رطوبت تعادلی در همه نمونهها با افزایش فعالیت آبی افزایش داشته است. با افزایش شیب واحد جمع کننده از 30 به 45 درجه، میزان انرژی مورد نیاز فرایند خشک شدن افزایش و با افزایش جریان هوا از 018/0 به 054/0 مترمکعب بر ثانیه ، انرژی مصرفی کاهش یافته است. در زاویه 30 درجه راندمان در مقایسه با زاویه شیب 45 درجه بیشتر بوده است. از طرفی با افزایش جریان هوای عبوری از خشک کن از 018/0 با 054/0 مترمکعب بر ثانیه، راندمان خشک کن افزایش یافته است.واژههای کلیدی:خشککن خورشیدی، زاویه شیب واحد جمع کننده، سیب گلاب، سینتیک خشک شدن، انرژی، راندمان، رنگ، طعم، جذب هم دما