علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

تحلیل تجربی نوع برش، دما و فشار خلأ بر سینتیک جرم ، ویژگی‌های کیفی محصول و مصرف انرژی در خشک‌سازی مایکروویو تحت خلأ

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
گروه آموزشی مکانیک علم و صنعت
چکیده
این پژوهش، تأثیر هندسه برش سیب بر سینتیک انتقال جرم، مصرف انرژی و ویژگی‌های کیفی محصول در فرآیندخشک‌سازی مایکروویو–خلأ بررسی شد. نمونه‌های سیب در پنج هندسه مختلف شامل ورقه‌ای ساده با ضخامت‌های ۲ و ۴ میلی‌متر، ورقه‌ای مشبک با ضخامت‌های ۲ و ۴ میلی‌متر و برش مکعبی، تحت سه سطح دما (۸۵، ۹۵ و ۱۰۵ درجه سانتی‌گراد) و فشار خلأ (۵۵، ۸۰ و ۱۰۰ کیلوپاسکال) خشک شدند. شاخص‌های ارزیابی شامل زمان خشک‌شدن، سینتیک خشک‌سازی، مصرف انرژی، تغییر رنگ (ΔE)، روشنایی (L*) و نسبت بازجذب آب بود. نتایج نشان داد هندسه برش اثر معناداری بر عملکرد فرآیند و کیفیت محصول دارد. نمونه‌های مشبک ۲ میلی‌متری کوتاه‌ترین زمان خشک‌شدن، کمترین مصرف انرژی و بهترین حفظ رنگ و بازجذب آب را نشان دادند، به‌طوری‌که زمان فرآیند نسبت به برش مکعبی تا ۳۰ درصد کاهش یافت. همچنین افزایش دما و فشار موجب تسریع خشک‌شدن و کاهش مصرف انرژی ویژه بدون افت قابل توجه کیفیت شد. ترکیب برش مشبک ۲ میلی‌متری با دمای ۱۰۵ درجه سانتی‌گراد و فشار ۱۰۰ کیلوپاسکال به‌عنوان شرایط بهینه معرفی گردید.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Empirical Analysis of the Effects of Cutting Type Temperature, and Vacuum Pressure on Mass Transfer Kinetics Product Quality Attributes, and Energy Consumption in Microwave Vacuum Drying

نویسندگان English

ali kazemian
arash latifi mamaghani
sasan asiaei
Department of Mechanical Engineering, Iran University of Science and Technology
چکیده English

This study experimentally evaluated the effect of apple cutting geometry on mass transfer kinetics, energy consumption, and product quality during microwave–vacuum drying. Apple samples were prepared in five geometries, including flat slices (2 and 4 mm), latticed slices (2 and 4 mm), and cubic cuts, and dried under three temperature levels (85, 95, and 105 °C) and vacuum pressures (55, 80, and 100 kPa). Drying time, moisture ratio, energy consumption, color change (ΔE), lightness (L*), and rehydration ratio were used as evaluation criteria. The results showed that cutting geometry significantly affected drying performance and product quality. Latticed slices with 2 mm thickness exhibited the shortest drying time, lowest energy consumption, and the best color preservation and rehydration capacity, achieving up to a 30% reduction in drying time compared to cubic samples. Increasing temperature and vacuum pressure enhanced drying rates and reduced energy consumption without noticeable quality deterioration. The combination of 2 mm latticed geometry, 105 °C temperature, and 100 kPa pressure was identified as the optimal condition.

کلیدواژه‌ها English

Microwave–vacuum drying
dried apple
cutting geometry
mass transfer kinetics
energy consumption
product quality
color change
rehydration ratio
food drying
ارسال نظر در مورد این مقاله
نام را وارد کنید.
نشانی پست الکترونیکی را به درستی وارد کنید.
وابستگی سازمانی را به درستی وارد کنید.
توضیحات را وارد کنید (حداقل 50 حرف)
CAPTCHA Image
شناسه امنیتی را به درستی وارد کنید.