مدل سازی انتقال جرم در فرایند خشک کردن برش های سیب توسط پرتودهی مادون قرمز با روش حرارت دهی متناوب

پرتودهی مادون قرمز با حرارت دهی متناوب، روشی نوین است که طی آن دمای سطحی محصول جهت انجام همزمان بلانچینگ و خشک کردن، ثابت نگه داشته میشود. مزیت کلی پرتودهی متناوب ذخیره انرژی و جلوگیری از تغییرات کیفی نامطلوب در محصول نهایی است. از محاسبه های انتقال جرم برای تخمین شرایط دمایی و زمان در این فرایند میتوان استفاده کرد. در این پژوهش، رفتار خشک شدن برشهای سیب (واریته زرد لبنانی) به شکل تیغه در 3 اندازه با ضخامت 5، 9 و 13 میلیمتر و با طول و عرض 20 میلیمتر بررسی شد. عملیات حرارتی در یک خشک کن مادونقرمز مجهز به کنترل کننده دمای سطحی محصول و در 3 دمای 70، 75 و 80 درجه سانتیگراد انجامشد. مدلهای سینتیکی به صورت مدلهای نیوتن، پیج، اصلاح شده پیج، هندرسون -پابیس و پارابولیک در نرمافزار متلب روی داده های تجربی نسبت رطوبتی بدون بعد برازش گردید. مقایسه مدلها توسط ضریب همبستگی تصحیح شده (Adj.R2) و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) انجام شد. محاسبه ضریب نفوذ موثر رطوبت (Deff) طی خشک شدن برشها انجام گرفت و ارتباط آن با دمای فرایند نیز ازطریق رابطه آرنیوس بررسی شد. نتایج نشان داد، مدل پیج و مدل پارابولیک برازش مطلوبی روی داده های آزمایشی نشان دادند Adj.R2 بیشتر و RMSE کمتر . ضریب نفوذ موثر با افزایش دمای سطحی و ضخامت محصول به طور معنیداری همواره بالاتر بود. اینپارامتر در ضخامت های کمتر انرژی فعالسازی بالاتری داشت که این امر نشان دهنده وابستگی بیشتر ضریب نفوذ موثر به دمای پرتودهی با کاهش ضخامت است.