مدلسازی چندمقایسه: روشی نوین برای مدلسازی، بهینهسازی و طراحی فرایندها و فرمولاسیونهای حاکم بر مواد غذایی با تکیه بر پدیدههای انتقال حرارت و جرم طی فرایند سرخ کردن

امروزه شاهد تلاشهای وسیعی جهت مطالعه و خلق روشهای مدلسازی نوین، دقیق، با کارایی بالاتر و با حجم محاسباتی پایین-تر نسبت به مدلهای موجود هستیم. یکی از روشهای مدلسازی که اخیرا به طور وسیعی در حال توسعه میباشد مدلسازی چند مقیاسهاست. مهمترین مزیت آن این است که برای محاسبه ویژگیهای مواد غذایی و طراحی نمودن آن از سطح ریزساختاری استفاده نموده که نقش بسیار مهمی در بهبود کیفیت مواد غذایی دارد و میتواند در فرایندهای هوادهی و تولید کف، ساختارهای متخلخل جامد (نانها، اسنکها، مواد غذایی سرخ شده و غیره)، خامهها و به دام انداختن قطرات آب در ساختار مواد غذایی (سسها و پنیرها) نتایج ارزشمندی راارایه دهد. فناوری سرخ کردن یکی از قدیمیترین و گستردهترین روشهای آمادهسازی، فرآوری و پخت مواد غذایی بوده و بنابراین مطالعه و شناخت پدیدههای انتقال حرارت، مومنتوم، جرم و روابط ترمودینامیک حاکم بر این فرایندها، از چالشبرانگیزترین مباحث موجود در این زمینه میباشد. علاوه براین، ماهیت اغلب مواد غذایی تحت این شرایط از نوع پیچیده و ناشناخته بوده و همچنین تغییر ساختاراولیه طی فرآوری و ایجاد ویژگیهای نوین از دیگر عواملی است که به این مشکل میافزاید به طور مثال، وجود رفتارهای متفاوت پدیده-های فیزیکی در سطوح مقیاس مختلف طولی (نانو، میکرو، مزو و ماکرو) در ساختار مواد غذایی یکی دیگر از موانع پیش بینی دقیق و کارآمد رفتارهای انتقال حرارت و جرم در این دسته از مواد میباشد که این امر باعث شکل گیری نوع جدیدی از مدلسازی با عنوان مدل-سازی چندمقیاسه شده است که تا کنون قادر بوده است نتایج قابل قبولی را در علوم مختلف ارایه دهد. در این مقاله مروری، سعی بر آنشده است تا با تاکید بر اهمیت علمی تئوریهای بنیادین به اهمیت سطوح مقیاسی مختلف مواد که از جنبههای مهم در بحث مدلسازی میباشد، اشاره گردد.

کلیدواژه ها:

فرایندهای حرارتی ، مدلسازی چند مقیاسه ، سرخ کردن ، مواد غذایی