مطالعه و مدلسازی ریاضی فرآیند آبگیری اسمزی برشهای کیوی با پیش تیمار امواج فراصوت

یکی از روشهای نگهداری میوهجات، فرآیند آبگیری اسمزی است که در آن علاوه بر کاهش رطوبت، جذب مواد جامد نیز صورت میپذیرد. به هر جهت، پایین بودن سرعت خروج رطوبت در فرآیند آبگیری اسمزی یکی از معایب آن است. بازدهی مطلوب هر فرآیند مستلزم کنترل بهتر آن میباشد که خود نیازمند مطالعهی دقیق مکانیسمهای درگیر طی فرآیند و نحوهی عملکرد متغیرها است. در این زمینه، بکارگیری مدلسازی ریاضی میتواند مطالعه پدیده شناختی را تسهیل کند. هدف از انجام این تحقیق مطالعه و مدلسازی ریاضی فرآیند آبگیری اسمزی برشهای میوهی کیوی در محلول اسمزی با غلظتهای ساکاروز 30 ،40 و 50درجه بریکس، زمان غوطهوری 0 ،5 ،10 ،20 ،30 ،60 و 120 دقیقه همراه با پیشتیمار اعمال امواج فراصوت به صورت غیر مستقیم به مدتهای 10 ،20 و 30 دقیقه میباشد. تیمار بهینه با استفاده از دو روش سطح پاسخ و الگوریتم ژنتیک تعیین شد. از طریق مدلسازی تحلیلی فرآیند آبگیری اسمزی به صورت دو بعدی در مختصات استوانهای، مقادیر ضریب نفوذ جرمی رطوبت به دست آمدند. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت ساکاروز، مقدار ضریب نفوذ جرمی به دلیل افزایش فشار اسمزی بالا میرود. به علاوه مشخص شد که از پیشتیمار فراصوت میتوان برای بهبود آبگیری اسمزی به منظور افزایش سرعت افت رطوبت محصول استفاده کرد. برای تیمار بهینه حاصل از روش سطح پاسخ، مقدار غلظت 50 درصد، زمان پیشتیمار فراصوت 30 دقیقه و مقدار زمان غوطهوری 10 دقیقه به دست آمد. تحت این شرایط مقادیر پیشبینی شده توسط مدل برای افت رطوبت برابر با 9717/7 درصد و برای جذب مواد جامد برابر با 9620/0 درصد بود.

کلیدواژه ها:

الگوریتم ژنتیک ، بهینهسازی ، پیشتیمار فراصوت ، روش سطح پاسخ ، مدلسازی تحلیلی