حسین درویشی

چکیده: هدف: هدف از پژوهش حاضر خشک‌کردن سیب با استفاده از خشک‌کن خورشیدی با چرخه جاذب در دو حالت تابش مستقیم –همرفتی و غیرمستقیم-همرفتی می‌باشد. مواد و روش‌ها: در پژوهش حاضر از دو نوع روش خشک کردن مستقیم و غیرمستقیم با جاذب و بدون جاذب رطوبت و خشک کردن در هوای آزاد استفاده شد. ورقه‌های سیب آماده‌شده از قبل (طعم دار شده با دارچین) در سطوح مختلف تیمار، ساکارز در دو سطح صفر و30 درصد و دارچین در چهار سطح صفر، 5/0، 1 و 2 درصد روی یک قطعه توری با ابعاد مشخص قرار گرفت، وزن اولیه نمونه‌ها اندازه‌گیری و در داخل خشک‌کن خورشیدی با چرخه جاذب در دو حالت تابش مستقیم –همرفتی و غیرمستقیم-همرفتی، گذاشته شد؛ و طی فرایند خشک شدن سرعت تبخیر، بافت، چروکیدگی، میزان بازجذب آب، میزان تخریب ویتامین C (آسکوربیک اسید) و تغییر رنگ و خصوصیات حسی بررسی و همچنین یک نمونه به‌عنوان شاهد بدون طعم‌دار کردن با دارچین به‌تنهایی توسط خشک‌کن خورشیدی خشک شد. تجزیه و تحلیل داده‌ها با روش آماری طرح فاکتوریل کاملا تصادفی و استفاده از نرم‌افزار آماری SPSS نسخه 26 صورت گرفت. یافته‌ها: نتایج حاصل از پژوهش نشان داد که در روش مستقیم و غیرمستقیم، با و بدون جاذب رطوبت نرخ حذف رطوبت در نمونه‌های بدون ساکارز (درصدهای مختلف دارچین) نسبت به نمونه‌های دارای ساکارز و دارچین بیشتر می‌باشد و مقایسه نمونه‌های کنترل در دو روش مستقیم و غیرمستقیم با و بدون جاذب رطوبت نشان می‌دهد که سرعت تبخیر نمونه‌ها در جاذب رطوبت به صورت معنی‌دار بیشتر است. علاوه بر این در نمونه‌های دارای ساکارز در روش دارای جاذب رطوبت سرعت تبخیر پایین‌تر می‌باشد. در روش مستقیم آفتاب در مقایسه با خشک‌کن خورشیدی به صورت معنی‌داری سرعت خشک‌کردن پایین آمده و نتایج سرعت تبخیر نمونه‌های سیب در روش خشک‌کردن غیرمستقیم نیز نشان داد که همانند روش مستقیم، نرخ تبخیر نمونه‌های دارای تیمار دارچین فاقد ساکارز بیشتر از نرخ تبخیر در نمونه‌های دارای ساکارز و کنترل می‌باشد. نتایج آنالیز بافت در روش خشک‌کردن مستقیم نشان داد؛ بیشترین میزان سفتی در روش مستقیم خشک‌کردن بدون جاذب برای نمونه‌های فاقد ساکارز و دارای سطوح مختلف دارچین است که میانگین‌ها فاقد اختلاف معنی‌دار شدند و میزان سفتی در مقایسه با گروه کنترل افزایش پیدا کرده است. آنالیز بافت در روش خشک‌کردن غیرمستقیم نیز نشان داد که دارچین سبب افزایش نیروی سفتی در نمونه‌های خشک شده بدون جاذب رطوبت می‌گردد. بررسی و آنالیز چروکیدگی در روش خشک‌کردن مستقیم نیز نشان داد که نمونه‌های دارای ساکارز میزان چروکیدگی کمتری داشته و با افزایش غلظت دارچین میزان چروکیدگی افزایش می‌یابد و بیشترین افزایش در روش مستقیم خشک‌کردن بدون جاذب در مقادیر 2 درصد دارچین و در روش مستقیم خشک‌کردن با جاذب در غلظت 1 درصد دارچین مشاهده می‌شود. همچنین نتایج آنالیز چروکیدگی در روش خشک‌کردن مستقیم و غیرمستقیم نشان می‌دهد که در نمونه‌های فاقد ساکارز میزان چروکیدگی بیشتر است. بررسی میزان باز جذب آب نیز در روش‌های خشک‌کردن مستقیم و غیرمستقیم نشان داد که نمونه‌های دارای ساکارز شرایط باز جذب آب مطلوب‌تری دارند. نتایج مربوط به میزان تخریب ویتامین C در روش خشک‌کردن مستقیم و غیرمستقیم نشان داد که استفاده از ساکارز سبب بهبود حفظ ویتامین C می‌شود. بررسی آنالیز تغییر رنگ نیز در روش‌های خشک‌کردن مستقیم و غیرمستقیم حاکی از آن بوده که نمونه‌های دارای ساکارز در هردو روش شرایط مناسب‌تری دارند. نتایج مربوط به ارزیابی خصوصیات حسی نشان داد نمونه‌هایی که دارای ساکارز و غلظت‌های مختلف دارچین بوده‌اند، بیشترین نمره ارزیابی را دریافت کرده‌اند. در نهایت، با در نظر گرفتن پارامترهای کیفی و ارزیابی های حسی، پیش تیمار 30% ساکارز +1% دارچین برای خشک کردن ورقه های سیب در مقیاس صنعتی پیشنهاد می گردد. نتیجه‌گیری: می توان بیان کرد که نمونه هایی که با محلول اسمزی و ساکارز خشک شده اند به طورکلی مقبولیت بیشتری هم از لحاظ فیزیکی و هم رنگ، طعم و مزه داشته اند.

حرارت اهمیک یکی از روش‌های حرارت دهی محصولات غذایی است که به آن حرارت ژول نیز گفته می شود.گرمایش اهمی فرآیندی است که درآن گرما در اثر عبور جریان الکتریکی در ماده غذایی ایجاد می شود. در این فرآیند ماده غذایی نقش یک مقاومت الکتریکی را ایفاء می کند. سامانه آزمایشگاهی آن معمولا شامل الکترودهایی است که با مواد غذایی تماس داشته و به موجب آن الکتریسیته از طریق ماده و با استفاده از تغییر ولتاژ منتقل می گردد.در این تحقیق، یک سامانه گرمایش اهمی تحت خلاء به منظور تغلیظ آب انگور سیاه ساخته و مورد ارزیابی قرار گرفت. اثر گرمایش اهمیک-خلاء بر زمان فرآوری، انرژی مصرفی، نرخ گرمایش و محتوای فنولی کل در دو حالت فاقد خلاء (فشار اتسمفر 100 کیلوپاسکال) و تحت خلاء (فشار 50 و 75 کیلو پاسکال) و در سه سطح ولتاژ (100، 200 و 300 ولت) مورد آزمایش قرارگرفت. نتایج نشان داد در حالت فاقد خلاء (فشار اتمسفر100 کیلوپاسکال) با افزایش ولتاژ، زمان لازم برای تغلیظ آب انگور سیاه و همچنین انرژی مصرفی ویژه، کاهش ولی نرخ گرمایش افزایش یافت. ولتاژ تاثیر معنی داری بر کاهش انرژی مصرفی ویژه داشت(p<0.05) . نتایج حاصل از تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که برهم کنش ولتاژ و فشار تاثیر معنی داری بر محتوای فنولی کل دارند(p<0.05). حالت خلاء و افزایش ولتاژ تاثیر معنی داری بر حفظ محتوای فنول کل داشت.

با توجه به ارزش غذایی میوه‌ها و سبزی‌ها، نگهداری و حفظ کیفیت و افزایش ماندگاری این محصولات از اهمیت فراوانی برخوردار است. میوه توت به دلیل سطح رطوبتی بالا، بافتی نرم و بسیار فساد پذیر دارد که موجب کاهش عمر پس از برداشت این میوه می‌گردد. بنابراین استفاده از روش‌هایی برای افزایش ماندگاری این محصول اهمیت بالایی دارد. از اهداف این پژوهش بررسی اثر ملاتونین بر عمر پس از برداشت محصول توت سفید نگهداری شده در سردخانه است. به‌همین منظور پس از انتخاب میوه‌های تازه مناسب و یکسان، محلول‌پاشی ملاتونین در پنج سطح با غلظت‌های صفر (آب مقطر به‌عنوان تیمار شاهد)، 125، 250، 500 و 1000 میکرومولار انجام شد. سپس میوه‌ها بر حسب تیمار انجام شده به 5 دسته تقسیم و در سردخانه در دمای 1 درجه سلسیوس به مدت 12 روز نگهداری شدند. نمونه‌برداری هر 4 روز یکبار بصورت تصادفی از بین میوه‌ها در روزهای 0، 4، 8 و 12 انبارمانی جهت ارزیابی و اندازه‌گیری صفات انجام گردید. بر اساس نتایج حاصل از آزمایش در طول دوره انبارمانی وزن میوه، اسید آسکوربیک، اسیدیته،pH وL* کاهش و فاکتورهای مواد جامد محلول، فنول، فلاونوئید، فعالیت آنزیم پلی فنول اکسیداز (PPO)، ظرفیت ضد اکسایشی (DPPH)، H2O2 و مالون‌دی‌آلدئید (MDA) افزایش یافت. تیمار ملاتونین میزان اسید آسکوربیک، مواد جامد محلول، فنول و فلاونوئید را افزایش داد. همچنین میزان کاهش وزن، غلظت H2O2، MDA و فعالیت آنزیم PPO را کاهش داد. یکی دیگر از روش‌های نگهداری میوه استفاده از روش‌های فرآوری از جمله خشک کردن است. خشک کردن یک روش بسیار موثر و عملی جهت حفظ میوه و کاهش تلفات پس از برداشت محصول است. آزمایش دوم با هدف اثر خشک کن خورشیدی و گرمایش اهمی در افزایش عمر پس از برداشت توت سفید صورت گرفت. تیمارهای خشک کن شامل (T0 : شاهد، T1 : مستقیم بازگشتی بدون جاذب رطوبت، T2 : غیرمستقیم بازگشتی بدون جاذب رطوبت، T3 : مستقیم بدون بازگشت و بدون جاذب رطوبت، T4 : مستقیم بازگشتی با جاذب رطوبت) بودند. بر اساس نتایج آزمایش دوم میزان فنول در تیمار مستقیم بدون بازگشت و بدون جاذب رطوبت و میزان اسیداسکوربیک در تیمارهای مستقیم بدون بازگشت و بدون جاذب رطوبت و مستقیم بازگشتی با جاذب رطوبت در مقایسه با تیمار شاهد کاهش یافت. همچنین میزان فلاونوئید در تیمارهای مستقیم بازگشتی بدون جاذب رطوبت و غیرمستقیم بازگشتی بدون جاذب رطوبت در مقایسه با تیمار شاهد افزایش یافت. بر اساس نتایج گرمایش اهمی در توت سفید، مقدار فنول و فلاونوئید در تیمارهای مختلف گرمایش اهمی به‌طور معنی‌داری در مقایسه با تیمار شاهد کاهش یافت. علاوه بر این تغییرات تیمارهای گرمایش اهمی بر DPPH اثرات متفاوتی را نشان داد. همچنین با افزایش فشار و ولتاژ در گرمایش اهمی، زمان فرآوری و انرژی مصرفی کاهش یافت. بر اساس نتایج حاصل اثرات مثبت تیمار ملاتونین در غلظت 1000 میکرومولار ملاتونین نسبت به سایر غلظت‌ها بیشتر بود. همچنین بر اساس نتایج آزمایش دوم، اثرات مثبتی از تیمارهای خشک کن خورشیدی و گرمایش اهمی بر صفات اندازه‌گیری شده مشاهده نگردید.

نسترن وحشی به عنوان یکی از گونه های بومی تیره وردسانان دارای اهمیت زینتی، باغبانی و دارویی می باشد. این مطالعه در قالب سه آزمایش جداگانه انجام شد. در آزمایش اول با جمع آوری میوه نسترن وحشی در آبان ماه سال 1399 از کوه آبیدر، ترکیبات شیمیایی گوشت میوه به صورت تازه و نیز پس از خشک کردن با روش ترکیبی مایکروویو– خلاء ارزیابی شد. در این آزمایش از روش سطح پاسخ (RSM) براساس طرح مرکب مرکزی به منظور بررسی اثرات دو متغیر مستقل توان مایکروویو در سطوح (200، 400 و 600 وات) و فشار خلاء (10، 55 و 100 پاسکال) بر میزان متغیرهای وابسته ی زمان خشک شدن، میزان اسید آسکوربیک، فنول کل، ظرفیت ضد اکسایشی، درصد بازجذب آب، مصرف انرژی و راندمان انرژی در 3 تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش توان مایکروویو زمان خشک شدن کاهش یافت و با کاهش دو پارامتر توان خروجی و فشار خلاء، میزان تخریب اسید آسکوربیک روند کاهشی داشت. با افزایش توان خروجی و کاهش فشار خلاء از میزان تخریب فنول کل کاسته شد. همچنین کاهش فشار خلاء، تاثیر معنی داری در جلوگیری از کاهش فعالیت ضد اکسایشی دارد. اما اثرات متغیرهای مستقل توان مایکروویو و فشار خلاء، بر پارامترهای میزان بازجذب آب، مصرف انرژی و راندمان انرژی تاثیر معنی داری نداشت. شرایط بهینه برای خشک کردن با این روش، توان مایکروویو 400 وات و فشار خلاء 10 پاسکال به دست آمد. آزمایش دوم که در قالب طرح کاملا تصادفی با 9 تیمار انجام شد، اثر خراش دهی (با آب داغ) در دو زمان 30 و 60 دقیقه و مدت زمان های مختلف (30، 60 و 90 روز) چینه سرمایی بر میزان درصد جوانه زنی بذر آن، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که میزان جوانه زنی بذر نسترن وحشی خیلی پایین است و بالاترین درصد جوانه زنی (6 درصد) مربوط به تیمار آب داغ 60 دقیقه و چینه سرمایی 90 روز بود. آزمایش سوم باز در قالب طرح کاملا تصادفی با 12 تیمار انجام شد و در آن، اثر روش خراش-دهی با اسید سولفوریک و خیساندن بذر در مواد شیمایی (نیترات پتاسیم و اسید جیبرلیک) و مدت زمان های مختلف چینه سرمایی بر میزان درصد جوانه زنی بذر این گونه انجام شد.

در این پژوهش به منظور مدل سازی و پیش بینی محتوای رطوبتی محصول شوید خروجی از خشک کن جریان هوای گرم تسمه نقاله ای، از سیستم بینایی ماشین استفاده گردید. بدین منظور، بخش های کنترل دمای هوا، سرعت تسمه نقاله، سامانه تصویربرداری و نورپردازی به خشک کن جریان هوای گرم تسمه نقاله ای اضافه گردید. بخش کنترل دمای هوا و سرعت تسمه نقاله شامل رله های SSR و الگوریتم برنامه نویسی شده در محیط نرم افزار MATLAB می باشد. بخش بینایی ماشین شامل سه دوربین که در ابتدا، وسط و انتهای تسمه نقاله قرار گرفته است، می باشد. در این پژوهش، آزمایش ها در دو سطح دمای 50 و 60 درجه سلسیوس و سه سطح سرعت حرکت تسمه نقاله برای هر تیمار انجام شدند. سپس به کمک الگوریتم پردازش تصویرتوسعه داده شده در محیط MATLAB، تغییرات چروکیدگی، رنگ و بافت نمونه ها در طی فرآیند خشک شدن استخراج و مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت، محتوای رطوبت نهایی محصول به کمک سه مدل شبکه عصبی مصنوعی مدل سازی شد. نتایج حاصل از این پژوهش حاکی از آن بود که محتوای رطوبت نهایی و میزان چروکیدگی محصول خشک شده وابسته به دمای خشک کن و سرعت حرکت تسمه نقاله می باشد. دما و سرعت حرکت تسمه نقاله بر مقدار تغییرات رنگ و بافت محصول نیز تاثیر گذار می باشد. با افزایش دما و کاهش سرعت حرکت تسمه نقاله، میزان چروکیدگی و ضریب تغییرات افزایش می یابد. اما مقادیر پارامتر های رنگی a* و b* و همچنین مقادیر آنتروپی و میانگین سطح خاکستری تصاویر گرفته شده، کاهش یافت. شبکه عصبی با ساختار 10-10-1، که ورودی های آن شامل سه ویژگی بافت تصاویر(میانگین سطح خاکستری، ضریب تغییرات و آنتروپی) و محتوای رطوبت اولیه بود، با بیشترین مقدار R و کمترین مقدار RMSE، بهترین مدل جهت پیش بینی محتوای رطوبت نهایی بود.

در این پژوهش به منظور خشک کردن محصول به سامانه خشک کن ترکیبی انجمادی- مادون قرمز پیاده سازی و ارزیابی شد. ساختمان دستگاه شامل محفظه خشک کن، سامانه کندانسور، منبع گرمایی مادون قرمز، حسگرهای دما، فشارسنج، پمپ خلا، شیرهای کنترلی و برد کنترل میکروکنترلر می باشد. فرآیند ارزیابی سامانه خشک کن با هدف بررسی اثر خشک کردن بر خواص کیفی و کاهش زمان فرآیند بر روی برش-های محصول به با ضخامت 2/0 ± 3 میلی متر در چهار سطح قدرت تابش مادون قرمز 50، 100 و 150 وات انجام گرفت. دمای نهایی محصول 45، 55 و 65 درجه سلسیوس با تنظیم قدرت تابش منبع مادون قرمز به دست آمد. در این راستا، اثرات توان مادون قرمز و دمای خشک کردن بر پارامترهای زمان خشک کردن، میزان بازجذبی، شاخص رنگ، آسکوربیک اسید، آنتی اکسیدان و فنول کل مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین سینتیک خشک کردن در سامانه خشک کن توسعه داده شده بررسی و مدل سازی شد. با توجه به نتایج به دست آمده کمترین زمان خشک شدن برای محصول به، در تیمار خشک کردن W150- °C65 در مدت زمان 161دقیقه و بیشترین زمان خشک کردن مربوط به تیمار خشک شدن W50- °C45 در مدت زمان 280 دقیقه به دست آمد. برای تعیین بهترین مدل خشک کردن، سه مدل ریاضی لایه نازک بر نتایج تجربی حاصل از آزمایش ها برازش داده شد. نتایج نشان داد که مقادیر R^2 و خطای RMSE مدل پیچ برای محصول خشک شده، در محدوده 9793/0 تا 9962/0 و 0162/0 تا 0369/0 بود که نشان دهنده مناسب بودن مدل در توصیف مشخصات خشک کردن میوه به بود. تاثیر دمای نهایی خشک شدن بر خصوصیات فیزیکی مانند آبرسانی مجدد و رنگ مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج ارزیابی رنگ نشان داد که تیمارهای خشک-کردن بر روی نمونه های تازه به تاثیر داشتند و با افزایش توان مادون قرمز و دمای خشک شدن رنگ محصول نهایی تیره تر می شود درنتیجه رنگ نمونه های خشک شده تیمار 50 وات و دمای 45 درجه سلسیوس به رنگ نمونه های تازه نزدیک تر بود. بیشترین نرخ بازجذبی (26/4) برای تیمار W50- °C45 و کمترین نسبت بازجذبی (08/2) در نمونه های تحت خشک شدن W150- °C65 مشاهده شد. تاثیر پارامترهای خشک کردن بر محتوای آسکوربیک اسید، آنتی اکسیدان و فنول کل نشان داد که با افزایش دما و توان مادون قرمز میزان این مقادیر کاهش پیدا کرد.

خشککردن از قدیمی ترین روش ها برای نگهداری مواد غذایی است. خشککردن به روش صنعتی یک فرآیند با مصرف انرژی بالا می باشد. استفاده از انرژی پاک وتجدیدپذیر از جمله انرژی خورشید برای تامین حرارت لازم در فرآیند خشکشدن جایگزین مناسبی برای سوختهای فسیلی به شمار میآید. در پژوهش حاضر یک دستگاه خشک کن خورشیدی جریان اجباری با چرخه هوای بازگشتی و چرخ جاذب رطوبت ساخته و ارزیابی شد خشک کن خورشیدی در چهار حالت تابش مستقیم با چرخه هوای بازگشتی بدون جاذب، تابش مستقیم با ترکیب چرخه هوای بازگشتی جاذب رطوبت، خشک کن غیر مستقیم با چرخه هوای بازگشتی و غیر مستقیم با ترکیب چرخه هوای بازگشتی و جاذب رطوبت مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور حفظ عملکرد سیستم در شرایط نامطلوب آب وهوا، یک سیستم هوای گرم در خشک کن خورشیدی تعبیه شد تا در صورت لزوم خشک کن به فرم هیبریدی عمل کند. برای ارزیابی عملکرد خشک کن خورشیدی ساخته شده، از ساختار هوای گرم تحت شرایط دمایی یکسان به عنوان روش شاهد استفاده شد. نتایج به دست آمده در روش خشک کردن با هوای گرم، جاذب رطوبت فاقد تاثیر معنی داری بر متوسط نرخ خشک شدن بود (05/0

روش های پخت نان به طور کلی شامل سنتی و صنعتی است. سه مورد از روش های صنعتی شامل گرمایش اهمی، مادون قرمز و اجاق الکتریکی (آون) می شود. به منظور ارزیابی حالت های مختلف پخت بر ویژگی ها و کیفیت نان پخته شده، یک دستگاه ترکیبی هیبریدی طراحی و ساخته شد. پارامترهای زمان پخت، تغییرات دما، انرژی، تغییرات رنگ، محتوای رطوبت و افت وزن کل، تغییرات حجم، خواص مکانیکی، ارزیابی حسی و ماندگاری برای حالت های متفاوت پخت مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایشات برای یک سطح دمایی ثابت 200 درجه سانتی گراد آون، سه توان 300، 400 و 500 وات مادون قرمز و دو سطح 150 و 300 ولت گرادیان ولتاژ در سه تکرار انجام گرفت. آنالیز واریانس نشان دهنده عدم تاثیر معنی داری گرادیان ولتاژ بر زمان پخت می باشد. با افزایش توان مادون قرمز، زمان پخت کاهش یافته در حالی که دما افزایش می یابد. با افزایش مقدار گرادیان ولتاژ و توان مادون قرمز، انرژی مصرفی به صورت معنی داری افزایش می یابد. گرمایش اهمی تاثیر معنی داری بر رنگ نمونه ها ندارد در حالی که با افزایش توان مادون قرمز و زمان فرآیند پخت، میزان روشنایی (L) رنگ نمونه به صورت معنی داری کاهش می یابد. گرمایش اهمی بر روی خواص مکانیکی نمونه های پخت شده تاثییر معنی داری دارد. نمونه های پخت شده با آون – مادون قرمز به عنوان بهترین حالت پخت توسط داوران انتخاب گردید. با کاهش هرچه بیشتر رطوبت نمونه های پخته شده، ماندگاری آن ها به صورت معنی داری افزایش می یابد.

موسیر از سبزی های سوخ دار چندساله و یکی از مهم ترین گونه های جنس آلیوم در ایران می باشد. این محصول ارزشمند ماندگاری پس از برداشت کمی دارد که یکی از دلایل آن نداشتن پوست مشخص است. تیمار التیام دهی می تواند در توسعه پوست رویی و افزایش ماندگاری موثر باشد و یکی دیگر از روش های نگه داری آن استفاده از خشک کن می باشد. بدین منظور پژوهشی در دو آزمایش جداگانه انجام شد. در مطالعه اول اثراهای تیمار التیام دهی در آزمایشی به صورت فاکتوریل با دو عامل تیمار التیام دهی و زمان نمونه برداری (در 8 زمان) در قالب طرح کاملاً تصادفی با سه تکرار بررسی شد. تیمارها شامل: گروه اول شاهد، گروه دوم تیمار التیام دهی با آفتاب، گروه سوم التیام دهی با دمای ºC 40 و گروه چهارم التیام دهی با دمای ºC 50 بود. در آزمایش دوم اثراهای تیمارهای مختلف خشک کردن در قالب طرح کاملا تصادفی با 16 تیمار مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور ورقه های موسیر با ضخامت 2 میلی متر به صورت یکنواخت تهیه شد. تیمارها شامل: آفتاب خشک، مایکروویو با توان ثابت (MVFP) یا متغیر در سه سطح 200، 300 و 400 وات، مادون قرمز با توان ثابت (IRFP) یا متغیر در سه سطح 400، 500 و 600 وات، MVFP + IRFP با توان به ترتیب 200 و 400 وات، MVFP + IRFP با توان به ترتیب 300 و 500 وات و MVFP + IRFP با توان به ترتیب 400 و 600 وات بود. نتایج آزمایش اول نشان داد نمونه های تیمار آفتاب بعد از یک ماه از بین رفت و قابلیت نگه داری نداشت. کم ترین میزان پوسیدگی در تیمار التیام دهی ºC 40 و بیش ترین مقدار در تیمار شاهد مشاهده شد. بیش ترین میزان جوانه زنی در تیمار شاهد از ماه چهارم نگه داری مشاهده شد در حالی که در تیمار التیام دهی ºC 50 جوانه زنی تا ماه ششم نگه داری مشاهده نشد. پس از 6 ماه نگه داری موسیر در انبار، مقادیر اسید پیروویک، فنول کل و سفتی بافت افزایش یافت. تغییرات رنگ تیمار التیام دهی ºC50 از سایر تیمارها بیشتر بود. نتایج آزمایش دوم نشان داد که تیمارهای مورد استفاده اثرهای متفاوتی بر میزان ترکیبات موسیر از جمله میزان اسید پیروویک، فنول، تغییرات رنگ و میزان بازجذبی داشته اند. به طوری که بیش ترین تغییرات رنگ، شاخص درصد بازجذبی در حالت مایکروویو توان متغیر 300 و 400 وات و نیز مادون قرمز توان ثابت 500 و 600 وات مشاهده گردید. کم ترین مقدار زمان خشک کردن برای تیمار مایکروویو توان ثابت 400 وات و بیش ترین مقدار آن برای تیمار آفتاب بود. بیش ترین و کم ترین مقدار فنول در تیمار مادون قرمز با توان ثابت و تیمار مایکروویو توان متغیر بود. مقدار اسید پیروویک در حالت مادون قرمز توان ثابت از مایکروویو توان ثابت و متغیر بیشتر بود.

در این پژوهش به بررسی گرمایش اهمی و مایکروویو جریان پیوسته و گرمایش رایج بر غیر فعال سازی بار میکروبی (Botrytis cinerea) و پارامترهای کیفی آب انگور (فنول کل، فعالیت آنتی اکسیدانی، مواد جامد محلول و pH ) پرداخته شد. آزمایشات در روش گرمایش مایکروویو در سه سطح دمایی65، 75 و85 درجه سلسیوس ودر روش گرمایش اهمی در دو گرادیان ولتاژ 15 و 30 ولت بر سانتی متر در سطوح دمایی 65، 75 و 85 درجه سلسیوس انجام گرفت. نتایج به دست آمده با روش حرارت دهی رایج (به عنوان روش فراوری کنترل) مقایسه شد. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که تیمار حرارت دهی فاقد تاثیر معنی داری بر تغییرات pH نمونه ها می باشد (05/0 P). محتوای مواد جامد محلول آب انگور فراروری شده با روش گرمایش اهمی از نمونه های کنترل کمتر می باشد. اختلاف معنی داری میان مقادیر محتوای مواد جامد محلول در تیمار حرارت دهی مایکروویو با کنترل مشاهده نشد. روش حرارت دهی فاقد تاثیر معنی داری بر روی فعالیت آنتی اکسیدانی نمونه های فراوری شده نسبت به نمونه های تازه می باشد (05/0 < P). مطابق با نتایج، بعد از تیمار گرمایش رایج، روش گرمایش اهمی در گرادیان ولتاژ 30 ولت بر سانتی متر دارای بیشترین تاثیر بر غیر فعال سازی بار میکروبی کل می باشد. مقدار بار میکروبی در گرمایش رایج به علت طولانی بودن فرآیند حرارت دهی برابر با صفر به دست آمد. در تیمار حرارت دهی گرمایش اهمی با افزایش دما و گرادیان ولتاژ بار میکروبی کل از Log CFU/g 33/2 (برای دمای 75درجه سلسیوس و گرادیان ولتاژ 15 ولت بر سانتی متر) به Log CFU/g 13/0 (برای گرادیان ولتاژ 30 ولت بر سانتی متر و دمای 85 درجه سلسیوس) کاهش یافت. در روش تیمار مایکروویو با افزایش دما بار میکروبی کل از Log CFU/g 74/1 (دمای 75 درجه سلسیوس) به Log CFU/g 03/1 (برای دمای 85 درجه سلسیوس) کاهش پیدا کرد.

در این پژوهش هدف توسعه، ارزیابی وکنترل بر خط یک خشک کن مایکروویو-جریان هوای گرم برای خشک کردن موز می باشد. این خشک کن دارای بخش های اندازه گیری جرم، تصویربرداری و مدارکنترل توان مایکروویو می باشد. برای کنترل توان مایکروویو توسط یک سامانه شامل برد آردینو، رله SSR و برنامه کنترل در محیط Matlab انجام گرفت. در این پژوهش دو سری آزمایش انجام گرفت، سری اول با پنج سطح چگالی توان ثابت 4، 5، 6، 7، 8 وات بر گرم و دو سطح چگالی توان متغیر 8 و 6 وات بر گرم برای بررسی سینتیک تغییرات محتوای رطوبتی و توان ورودی به مایکروویو انجام گرفت. سری دوم با همان سطوح چگالی توان سری اول برای ارزیابی برخط مدل ها و کنترل خشک کن انجام شد. برای مدل سازی تغییرات محتوای رطوبتی از 7 مدل ریاضی و 5 مدل پیشنهادی به کمک شبکه های عصبی مصنوعی استفاده شد. همچنین برای مدل سازی توان ورودی به مایکروویو از شبکه عصبی استفاده شد. طبق نتایج بدست آمده، از بین مدل های ریاضی، مدل لگاریتمی می تواند سینتیک خشک شدن برگه های موز را نسبت به مدل های دیگر بهتر پیش بینی کند. همچنین نتایج نشان داد از بین مدل های پیشنهادی به کمک شبکه عصبی، مدل با ورودی های زمان، حالت چگالی توان و چگالی توان اولیه دارای نتایج بهتری نسبت به بقیه مدل ها برای پیش بینی تغییرات محتوای رطوبتی و توان ورودی به مایکروویو بود. نتایج ارزیابی برخط مدل های پیشنهادی نشان داد که مدل توان بخوبی قادر به پیش بینی توان وروردی به مایکروویو در تیمارهای با حالت چگالی ثابت است ولی بخوبی قادر به پیش بینی توان برای تیمارهای با چگالی توان متغیر نیست. همچنین مدل پیشنهادی برای پیش بینی تغییرات محتوای رطوبتی در تیمارهای با چگالی توان متغیر به دلیل دقت نامناسب پیش بینی توان، دارای خطای بالایی بود. ارزیابی کیفی محصول نهایی نشان داد که تیمارهای با چگالی توان ثابت 8، 7 و 6 دارای میزان سوختگی بالایی در مقایسه با بقیه تیمارها بودند.

زردآلو یکی از میوه های مهم بسیار فساد پذیر مناطق معتدله ی بوده و به سرعت بازار پسندی خود را از دست می دهد که داشتن اطلاعات کافی در مورد روش های نگهداری آن از اهمیت ویژه برخوردار است. خشک کردن یک روش نگهداری برای گسترش عمر مفید محصولات است و همواره مورد توجه پژوهش گران بوده است. در این راستا طرح مرکب مرکزی و روش سطح پاسخ (RSM) به منظور بررسی اثرات دو پیش تیمار شامل گرادیان ولتاژ (در سطوح 15، 25 و 35 ولت برسانتی متر) و زمان پیش تیمار (30، 60 و 90 ثانیه) و سه متغیر مستقل در خشک کن ترکیبی مادون قرمز - هوای گرم شامل دما (در سطوح 55، 65 و 75 درجه سلسیوس)، توان مادون قرمز (در سطوح 500، 700 و 900 وات) و سرعت هوادهی (در سطوح 8/0، 6/1 و 4/2 متر بر ثانیه) بر کیفیت زردآلوی خشک استفاده شد. سینیتیک خشک کردن، پارامترهای زمان خشک شدن، درصد باز حذب، شاخص رنگ، ویتامین ث، فنول کل، فلاونوئید و ترکیبات ضد اکسایش در 3 تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش دما، افزایش ولتاژ و توان مادون قرمز، زمان فرایند خشک شدن کاهش پیدا کرد. در صد باز جذب آب میوه خشک شده با افزایش دما و زمان پیش تیمار روند کاهشی داشت اما با افزایش یکی از مولفه ها و کاهش دیگری باز جذب افزایش یافت. نتایج ارزیابی رنگ میوه خشک شده نشان داد با افزایش زمان پیش تیمار و افزایش گرادیان ولتاژ تغییر رنگ میوه خشک شده بیشتر بود. در ارزیابی ویتامین ث هم نتایج نشان داده که توان مادون قرمز، دما و سرعت هوا دهی بر مقدار ویتامین ث اثر معنی داری داشت. در ارزیابی فنول کل، فلاونوئید و ترکیبات ضد اکساییش نتایج نشان داد که متغییر دما بر کاهش فنول کل و متغییر زمان پیش تیمار بر افزایش فعالیت ضد اکسایشی تاثیر معنی داری داشته است اما اثرات 5 متغیر مستقل بر پارامتر فلاونوئید اثر معنی داری نداشت. بهترین شرایط بهینه خشک کردن توسط دستگاه دمای (55 درجه سیلسیوس)، توان (501 وات)، سرعت هوادهی (34/1 متر برثانیه) و دو پیش تیمار (گرادیان ولتاژ 35 ولت بر سانتی متر و مدت زمان (48/75 ثانیه) بدست آمد.

انجیر یکی از میوه های بسیار ارزشمند بوده که مصرف تازه خوری آن طرفداران بسیاری دارد اما میوه انجیر در زمان برداشت به دلیل داشتن رطوبت بالا در طول دوره پس از برداشت به سرعت دچار کاهش کیفیت می گردد. خشک کردن یکی از روش های نگهداری برای افزایش عمر پس از برداشت میوه ها و سبزی ها است که به طور قابل توجهی فعالیت آب در میوه را کاهش داده و موجب کاهش فعالیت میکروبی می گردد و همچنین تغییرات فیزیکی و شیمیایی را در طول انبارمانی به حداقل می رساند. این پژوهش با به کارگیری دستگاه خشک کن مادون قرمز و هوای گرم فرآیند خشک کردن میوه انجیر با هدف بررسی اثر خشک کردن بر خواص کیفی میوه و کاهش زمان فرآیند خشک کردن انجام گرفت. در این راستا، از طرح مرکب مرکزی و روش سطح پاسخ (RSM) به منظور بررسی اثرات چهار متغییر مستقل شامل دما در سطوح 60، 75 و90، درجه سلسیوس توان مادون قرمز در سطوح 600، 750 و900 وات و گرادیان ولتاژ در سطوح 10، 20، 30 ولت بر سانتی متر و همچنین زمان پیش تیماردهی در سطح 30، 90 و 150 ثانیه بر پارامتر-های زمان خشک شدن، درصد چروکیدگی، درصد جذب آب، شاخص قهوه ای شدن، شاخص رنگ، ویتامین ث، فنول کل، فلاونوئید و ترکیبات ضد اکسایشی در 3 تکرار مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش دما و توان مادون قرمز زمان فرآیند خشک شدن کاهش پیدا می کند. همچنین درصد چروکیدگی میوه خشک شده با افزایش دما و زمان پیش تیماردهی افزایش می یابد در حالیکه درصد جذب آب میوه خشک شده با افزایش دما و زمان پیش تیمار دهی روند کاهشی را نشان داد. نتایج ارزیابی رنگ میوه خشک شده نشان داد که با افزایش زمان پیش تیمار دهی اهمی و دما و توان مادون قرمز رنگ میوه خشک شده تیره تر می شود. همچنین افزایش دما، توان مادون قرمز و گرادیان ولتاژ شاخص قهوه ای شدن محصول را افزایش داد. ارزیابی ویتامین ث نشان داده که با کاهش گرادیان ولتاژ، دما و توان مادون قرمز میزان ویتامین ث کاهش یافته است. همچنین اثرات 4 متغیر مستقل توان مادون قرمز، گرادیان ولتاژ، دما و زمان پیش تیمار دهی بر پارامتر های فنول کل، فلاونوئید کل و فعالیت ضد اکسایشی میوه خشک شده اثر معنی داری را نشان نداد. به طور کلی بهترین شرایط بهینه جهت بدست آوردن بهترین کیفیت دمای 60 درجه سلسیوس، توان مادون قرمز 900 وات، گرادیان ولتاژ30 لت بر سانتی متر و زمان پیش تیمار دهی 30 ثانیه است.

از جمله شاخص های نشان دهنده تخریب ساختمان فیزیکی خاک، تراکم خاک در لایه های مختلف آن می باشد. سخت لایه اغلب در زمین های کشاورزی به صورت یکنواخت و در یک عمق مشخص ایجاد نمی شوند. ماشین های کشاورزی موجود جهت از بین بردن آن ها، در یک عمق مشخص کاری تنظیم و کل مزرعه یکسان زیرشکنی می شود که نامطلوب است. بیش از 50 درصد انرژی مصرفی در کشاورزی صرف خاک ورزی مـی شـود. استفاده از مدیریت خاک ورزی دقیق و حفاظتی (خاک ورزی در عمق متغیر بر اساس نیاز یک ناحیه خاص) می تواند صرفه جویی قابل ملاحظه ای در مدیریت فشردگی خاک ایجاد نماید. هدف از این تحقیق طراحی، ساخت و ارزیابی سامانه کنترل خودکار عمق خاک ورزی جهت از بین بردن لایه های متراکم سطحی می باشد. سامانه کنترل عمق خودکار شامل محفظه خاک، شاسی اصلی، مدار کنترل سامانه، خاک ورز و مکانیزم کنترل عمق، سامانه کشش خاک ورز و سامانه محرک سیستم، با قابلیت اندازه گیری پارامترهای تاثیر گذار بر مقاومت کششی ساخته شد و مورد ارزیابی قرار گرفت. دو عامل سرعت پیشروی خاک ورز (4، 6 و 8 کیلومتر بر ساعت) و عمق لایه سخت (20 و 35 سانتی متر) به عنوان پارامترهای مستقل آزمایش های نهایی انتخاب شدند. کل سامانه در محیط برنامه SolidWorks مدل سازی شد و مورد آنالیز تنش-کرنش قرار گرفت. نتایج حاصل از آنالیز با اعمال شرایط مرزی بیش-ترین تنش و جابجایی را در محل شفت بلبرینگ ها نشان داد. پاسخ زمانی اندازه گیری شده جهت رسیدن سیلندر به حداکثر جابجایی خود (تغییر عمق خاک ورز) برابر با 32 میلی ثانیه محاسبه شد. نتایج به دست آمده از تجزیه واریانس نشان داد که سرعت پیشروی و عمق لایه سخت هر کدام به تنهایی دارای تاثیر معنی داری بر تغییرات نیروی شکست می باشند، در حالی که برهم کنش این دو پارامتر فاقد اثر معنی داری می باشد. با این حال، اثر عمق خاک به مراتب بیش تر از اثر سرعت پیشروی بر نیروی کشش می باشد.

دمای خاک و چگونگی تغییرات آن نسبت به زمان و مکان یکی از مهم ترین عواملی است که نه تنها تبادل ماده و انرژی را در خاک تحت تاثیر قرار می دهد، بلکه میزان و جهت کلیه فرآیندهای فیزیکی خاک به طور مستقیم وابسته به دما است. در این تحقیق تاثیر میزان رطوبت (5 الی 15% بر پایه تر)، دمای خاک، دمای محیط (10- الی 10 + درجه سانتی گراد) و میزان کود آلی (0 به عنوان نمونه شاهد الی 10%) بر روی ضرایب انتقال حرارت خاک سطحی (تا عمق 20 سانتیمتر) در حالت ناپایدار تحت شرایط آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفت. نتیجه های به دست آمده بیانگر آن است که ضریب نفوذ حرارتی و ضریب هدایت حرارتی خاک به شدت وابسته به دمای خاک می باشد. ضریب هدایت حرارتی با کاهش دمای نمونه خاک تا دمای 5/0 درجه سانتی گراد کاهش و پس از آن با کاهش بیشتر دمای خاک افزایش یافته است. روند افزایش هدایت حرارتی با تغییرات دمایی خاک در محدوده مورد مطالعه به صورت غیر خطی می باشد. در خاکی با 5% کود آلی، ضریب نفوذ حرارتی در سطوح بالای دمای محیط با افزایش مقدار رطوبت افزایش و در سطوح پایین دمای محیط با افزایش مقدار رطوبت دچار کاهش شده است. ضریب هدایت حرارتی خاک در سطوح رطوبتی پایین (محدوده 5 الی 12 درصد برپایه تر) با افزایش دمای محیط (منظور از 10- به سمت صفر درجه سانتی گراد است) و میزان رطوبت به طور همزمان دچار کاهش شده است. باکاهش دمای خاک تا 6 درجه سانتی گراد، ضریب نفود حرارتی افزایش و پس از آن با کاهش بیشتر دمای خاک، ضریب نفود حرارتی کاهش می یاید. با افزایش درصد کود آلی ضریب هدایت حرارتی کاهش پیدا کرده است، نقطه ای که در آن روند تاثیر تغییرات رطوبت و دمای محیط بر ضریب هدایت حرارتی تابع میزان کود آلی خاک است. با افزایش رطوبت (در محدوده 12 الی 15% بر پایه تر) و افزایش دمای خاک از 5 تا10درجه سانتی گراد ضریب هدایت حرارتی افزایش یافته است. ضریب هدایت حرارتی خاک در حالت فاقد کود در محدوده 65/0الی W/m.K 07/2 متغیر است.

گرمایش اهمی فرآیندی است که درآن گرما در اثر عبور جریان الکتریکی از ماده غذایی ایجاد می شود. در این فرآیند ماده غذایی نقش یک مقاومت الکتریکی را ایفاء می کند. در این تحقیق، یک سامانه گرمایش اهمی تحت خلاء به منظور تغلیظ آب پرتقال (برای کاهش50% جرم اولیه آن) ساخته و مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایش ها در دو حالت فاقد خلاء (فشار اتسمفر) و تحت خلاء (فشار مطلق 25 کیلو پاسکال) و در پنج سطح گرادیان ولتاژ (10، 15، 20، 25 و V/cm 30) انجام گرفت. نتایج نشان داد که ایجاد خلاء بر سطح ماده و همچنین افزایش گرادیان ولتاژ سبب کاهش زمان فرآوری شده است (p<0.05). نرخ گرمایش برای حالت خلاء و فاقد خلا به ترتیب در محدوده 2/0 الی °C/s 8/0 و 2/0 الی °C/s 8/1 متغیر می باشد. ایجاد خلاء بر سطح ماده سبب افزایش 14 الی 25% راندمان حرارتی نسبت به حالت فاقد خلاء شده است. راندمان حرارتی برای حالت خلاء در محدوده 55/81% الی 56/87% و در حالت فاقد خلاء در محدوده 44/56% الی 53/73% متغیر می باشد. انرژی مصرفی ویژه برای حالت فاقد خلاء در محدوده 03/1 الی MJ/kg fresh product 70/1 و تحت خلاء در محدوده 69/0 الی MJ/kg fresh product 77/0 متغیر می باشد. مقدار ویتامین ث برای هر دو حالت گرمایش (خلاء و فاقد خلاء) نسبت به حالت کنترل (نمونه تازه) کاهش یافته است.کاهش مقدار ویتامن ث نمونه های آب پرتقال تحت شرایط خلاء به مراتب کمتر از حالت فاقد خلاء (فشار اتمسفر) می باشد. تغییرات pH برای تغلیظ در شرایط تحت خلاء (94/3%- الی20/11%-) نسبت به فاقد خلاء (60/9%- الی 0/15%-) کمتر می باشد

فلزات سنگین از جمله عنصر آرسنیک یکی از آلوده کننده های محیط های آبی هستند که می توانند مشکلات اساسی به دلیل سمیت و تجمع در بافت های بدن آبزیان ایجاد کنند. در این پژوهش تاثیر سم آرسنیک بر ماهی کپور معمولی با استفاده از تکنیک پردازش تصویر مورد بررسی قرار گرفت . با توجه به نتایج بدست امده و مشخص شدن مقادیر حاد و تحت کشنده، ماهیان در8 آکواریوم شیشه ای محتوی 22 لیتر آب در دمای 25 درجه سانتیگراد در معرض غلظت های مختلف آرسنیک (بر حسب میلی گرم در لیتر) در دوزهای صفر(کنترل)، 2، 5، 8،11 (تحت کشنده) و 17، 29، 35(کشنده) قرار گرفتند و پس از انجام آزمایشات مقدار lc50 در مدت 96 ساعت 35 میلی گرم در لیتر تعیین گردید. بعداز تعویض آب به میزان مورد نیاز سم آرسنات سدیم به آب اضافه شد و در طول دوره آزمایش کلیه تلفات ثبت و تصویر برداری انجام گرفت. نتایج بدست آمده نشان داد که منبع نور ال ای دی با فیلتر پلکسی به دلیل ایجاد نور یکنواخت و نرم به عنوان سیستم نورپردازی سامانه پردازش تصویر در نظر گرفته شد.نتایج حاصل از پردازش تصویر نشان داد بهترین فضا برای ایجاد یک تصویر دو سطحی در محیط RGB در صورتی امکان پذیر می باشد که از پارامتر رنگی B-R استفاده شود. حداکثر زمان برای پردازش تصویر دیجیتالی گرفته شده برابر با 303 میلی ثانیه می باشد. مدل ریاضی توانی وزن /طول برای ماهی کپور استخراج شد. دوز سمیت و مدت قرارگیری در معرض محیط سمی، به طور تقریبا یکسانی بر روی رشد ماهی اثر معناداری گذاشته اند. سمیت محیط سبب شده است وزن ماهی در مقایسه با حالت کنترل حداکثر 10% طی زمان 30 روزه کاهش داشته باشد. محیط سمی سبب کاهش 22% در راستای طولی ماهی نسبت به نمونه های کنترل (فاقد سمیت) شده است.

حدود 30% از انرژی ورودی به یک موتور احتراق داخلی از طریق گاز خروجی موتور به هدر می رود. بنابراین، این انرژی می تواند به عنوان یک گزینه مناسب برای جایگزینی انرژی الکتریکی موردنیاز یک خشک کن برخط مورد استفاده قرار گیرد. مبدل های حرارتی قادر هستند که انرژی خروجی از موتور را به انرژی موردنیاز خشک کن برخط تبدیل نمایند. در این مطالعه به منظور بهینه نمودن عملکرد مبدل حرارتی از روش دینامیک سیالات محاسباتی، قانون اول ترمودینامیک و روش سطح پاسخ به صورت هم زمان استفاده شد. طول مبدل، تعداد بافل، سرعت جریان سیال و تعداد لوله ها به عنوان متغیر مستقل و عملکرد مبدل به عنوان متغیر وابسته در نظر گرفته شد. طرح باکس بنکن با 24 آزمایش مورد استفاده قرار گرفت. خروجی طرح باکس بنکن برای تولید هندسه های سه بعدی، شبکه بندی، اعمال شرایط مرزی و مدل آشفتگیk-ε realizable ، با حل کننده تفکیکی ناپایا در محیط نرم افزارANSYS Fluent V.15.0 مورد استفاده قرار گرفت. نتایج به دست آمده از شبیه سازی دینامیکی به منظور ارزیابی مبدل از لحاظ ترمودینامیکی مورد استفاده قرار گرفت. نتایج حاصل از آنالیز واریانس بیانگر آن بود که مولفه های خطی فاصله بین بافل ها، تعداد لوله، برهم کنش تعداد لوله × تعداد بافل و توان دوم سرعت سیال ورودی بیش ترین تاثیر را بر راندمان مبدل دارا بوده اند. راندمان مبدل با افزایش هم زمان تعداد بافل و سرعت هوای ورودی (تا سرعت هوای 2 متر بر ثانیه و تعداد 10 عدد بافل) افزایش و پس از آن با افزایش بیشتر این پارامترها، راندمان مبدل کاهش پیدا می کند. شرایط بهینه برای رسیدن به حداکثر راندمان حرارتی مبدل در دو حالت (الف) تمامی متغیرها در محدوده های انتخابی و (ب) سرعت سیال ورودی حداکثر، طول مبدل حداقل و دیگر پارامترها در محدوده انتخابی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که راندمان انرژی برای حالت های مورد ارزیابی به ترتیب برابر با 07/85 % )با مطلوبیت 00/1 ( و 15/82 % )با مطلوبیت 896/0) می باشد

در این مطالعه از روش سطح پاسخ برای بهینه سازی و مدل سازی آنالیز اکسرژی و انرژی فرآیند خشک کردن لایه های نازک قارچ در خشک کن ترکیبی مادون قرمز- هوای گرم استفاده شده است. پارامترهای زمان خشک کردن، انرژی مصرفی ویژه، انرژی اتلافی، راندمان اکسرژی، اکسرژی اتلافی، پتانسیل بهبود اکسرژی به عنوان متغییرهای وابسته مورد ارزیابی قرار-گرفته شد. آزمایشات بر اساس طرح مرکب مرکزی در سطوح دمایی 70، 80 و ºC90، سرعت هوای m/s 1 و توان مادون قرمز 700، 800 و W 900 و چرخه هوای بازگشتی 10 الی90% برای برش های نازک قارچ در 3 تکرار انجام گرفت. آنالیز واریانس نشان دهنده عدم تاثیر معنی دار چرخه هوای بازگشتی بر زمان خشک کردن می باشد (p>0.05). حداقل انرژی مصرفی ویژه برابر با MJ/kg water 31/21 تحت شرایط °C 70، W 800 و50% چرخه هوای بازگشتی و بیشترین مقدار آن برابر با MJ/kg water 31/48 تحت شرایط کاری °C80، W700 و 10% چرخه هوای بازگشتی به دست آمد. با افزایش توان مادون قرمز و چرخه هوای بازگشتی ، انرژی اتلافی کاهش پیدا می کند. مولفه های خطی چرخه هوای بازگشتی، مولفه توان دوم چرخه هوا و مولفه برهم کنش دما- هوای بازگشتی در سطح آماری 5 درصد و توان مادون قرمز در سطح آماری 10 درصد دارای تاثیر معنی-داری بر تغییرات راندمان اکسرژی می باشند. پتانسیل بهبود اکسرژی با افزایش درصد چرخه هوای بازگشتی و کاهش توان مادون قرمز کاهش یافته است. در فرآیند بهینه سازی، کمترین زمان خشک شدن و انرژی مصرفی ویژه و اکسرژی اتلافی و بیشترین مقدار راندمان اکسرژی و کمترین مقدار پتانسیل بهبود در محدوده متغیرهای مورد بررسی به عنوان تابع هدف انتخاب شد. شرایط بهینه بر اساس توابع هدف عبارت اند از: دمای هوای ºC90، توان مادون قرمز W45/839 و 90% چرخه هوای بازگشتی در سرعت هوای m/s 1. مقادیر پیش بینی شده برای شرایط بهینه خشک کردن عبارت است از: s 2424 برای زمان خشک شدن، MJ/kg water 30/26 برای انرژی مصرفی ویژه، MJ/kg water 85/24 برای انرژی اتلافی 72/59% برای راندمان اکسرژی، MJ/kg water 80/2 برای اکسرژی اتلافی و 99/0% برای پتانسیل بهبود. اعتبار سنجی آزمایشگاهی نشان داد که مقادیر پیش بینی و تجربی از تناسب بالایی برخوردار می باشند.

در این پژوهش یک خشک کن مایکروویو با قابلیت کنترل توان به صورت برخط به کمک بینایی ماشین توسعه داده شد. ورقه های سیب زمینی در سه سطح چگالی توان 2، 4 و W/g6 و در دو حالت با قید دما و بدون قید دما، در توان ثابت و متغیر برای هر حالت، و در سه تکرار خشک شد. همچنین برای ثبت دمای سطح محصول در طول فرآیند، از یک سنسور مادون قرمز استفاده شد. با استفاده از بینایی ماشین و توسعه یک الگوریتم پردازش تصویر، تغییرات چروکیدگی محصول حین خشک شدن و در طول فرآیند اندازه گیری شد. سپس با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی مدل چروکیدگی- رطوبت ساخته شد. بهترین ساختار این مدل، ساختار 1-3-1 بود که قادر به پیش بینی میزان رطوبت محصول با مقادیر R برابر با 957/0 و RMSE برابر با 101/0 می باشد. ارزیابی این مدل در حالت برخط نشان دهنده قابلیت اعتماد و تکرارپذیری آن برای پیش بینی محتوای رطوبت محصول بود. کنترل توان بر اساس اندازه گیری برخط چروکیدگی محصول و پیش بینی محتوای رطوبتی آن به کمک مدل چروکیدگی بود و به روش مدولاسیون پهنای پالس انجام شد. تاثیر سطوح چگالی توان، حالت توان (توان ثابت یا متغیر) و حالت دما (با قید دما و بدون قید دما) بر زمان فرآیند، ویژگی های ظاهری محصول شامل L*a*b*، چروکیدگی سطحی و دمای محصول بررسی شد. با افزایش سطح چگالی توان، زمان فرآیند و تغییرات رنگ کاهش یافت و افزایش چروکیدگی محصول و دمای فرآیند سریع تر بود. همچنین نتایج نشان داد که پیش-بینی رطوبت به کمک بینایی ماشین روشی امید بخش در کنترل فرآیند خشک کردن است؛ اما در مراحل پایانی فرآیند چروکیدگی ویژگی مناسبی برای این کار نمی باشد. به علاوه کنترل دمای محصول و توان مایکروویو در خشک کردن به روش مایکروویو جهت حفظ کیفیت نهایی محصول و صرفه جویی در انرژی مصرفی ضروری است.

ایران جزء برترین تولیدکنندگان آلبالو در جهان می باشد اما صادرات این میوه پرطرفدار به خارج از کشور با مشکلاتی نظیر بسته بندی مناسب و حجم زیاد میوه تازه همراه است به همین دلیل استفاده از فرآورده های تبدیلی آن به علت حجم کم فرآورده تولیدی و ارزش اقتصادی بیشتر آن ضروری است. در پژوهش حاضر مقایسه روش نوین گرمایش اهمی تحت شرایط اتمسفر با روش گرمایش معمول جهت تغلیظ آب آلبالو صورتگرفت. سطوح ولتاژ مورد استفاده پنج ولتاژ شامل 30، 35، 40، 45 و 50 ولت می باشد. اثر ولتاژ های مختلف در گرمایش اهمی بر تغییر خواص فیزیکوشیمیایی آب آلبالو نظیر محتوای مواد جامد محلول، کدورت، اسیدیته، pH و تغییرات رنگ مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس آزمون مقایسه میانگین های جفت شده تمام خواص فیزیکوشیمیایی بررسی شده آب آلبالو توسط ولتاژ های مختلف گرمایش اهمی تغییر یافتند. pH آب آلبالو در ولتاژ 40 ولت هیچ تغییری نکرد و از این لحاظ مشابه با روش گرمایش معمول بود. نتایج حاصل از تجزیه واریانس حاکی از تفاوت معنی دار بین ولتاژ های مختلف گرمایش اهمی و نیز روش گرمایش معمول از لحاظ صفات مورد بررسی بود. نتایج حاصل از مقایسه میانگین ها توسط آزمون چند دامنه ای دانکن در سطح احتمال یک درصد نشان داد که بیشترین میانگین pH آب آلبالو در ولتاژ 45 حاصل گردید. بالاترین میانگین های اسیدیته مربوط به ولتاژهای 30، 40، 45 و 50 ولت بود. متوسط مقدار هدایت الکتریکی آب آلبالو برای ولتاژ-های 30، 35، 40، 45 و 50 به ترتیب برابر با 92/1، 84/1، 62/1، 53/1 و(S/m) 46/1 بود. افزایش دما در گرمایش اهمی منجر به افزایش هدایت الکتریکی آب آلبالو شد. سه مدل رگرسیون خطی، درجه دوم و غیر خطی برای داده های هدایت الکتریکی-دما برازش یافت و مدل درجه دوم به عنوان بهترین مدل برای پیش بینی تغییرات هدایت- دما انتخاب شد. تطابق خوبی بین مدل شبیه سازی الکتریکی- حرارتیِ دو بعدی و داده های آزمایشگاهی جهت بررسی روند توزیع پتانسیل الکتریکی و دما در طول فرآیند گرمایش اهمی حاصل شد.

به منظور ارزیابی شرایط مختلف خشک کردن بر میزان انرژی مصرفی، یک خشک کن ترکیبی هوای گرم – مادون قرمز پیوسته با ساختار بستر همسو طراحی و ساخته شد. پارامترهای انرژی مصرفی ویژه، راندمان انرژی، انرژی اتلافی ویژه، راندمان اکسرژی، اکسرژی اتلافی، پتانسیل بهبود اکسرژی و زمان خشک کردن برای شرایط مختلف خشک کردن مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمایشات برای سطوح دمای 40، 50 و ºC 60، سرعت هوای 5/0، 1 و m/s 5/1 و توان مادون قرمز 500، 600 و W 700 برای دو حالت فاقد چرخه و 100% چرخه هوای بازگشتی برای گیاه مرزه در سه تکرار انجام گرفت. آنالیز واریانس نشان دهنده عدم تاثیر معنی دار چرخه هوای بازگشتی بر زمان خشک کردن می باشد (P>0.05). به کارگیری 100% چرخه هوای بازگشتی در مقایسه با حالت بدون هوای بازگشتی موجب صرفه جویی 41 الی 100% در انرژی مصرفی ویژه شد. استفاده از سطوح بالای توان مادون قرمز و دمای هوا و سطوح پایین سرعت هوا همراه با چرخه هوای بازگشتی سبب افزایش راندمان انرژی شده است (P<0.05). حداکثر مقدار بازده انرژی برای حالت بدون چرخه و با 100% چرخه هوای بازگشتی به ترتیب 90/20% و 21/30% به دست آمد. انرژی اتلافی ویژه به شدت تحت تاثیر سرعت هوا و چرخه هوای سرعت هوا می باشد (P<0.05). انرژی اتلافی برای حالت فاقد چرخه و 100% هوای بازگشتی به ترتیب از 54/8 الی MJ/kg water 24/37 و 21/5 الی MJ/kg water 04/20 متغیر بوده است. دما و سرعت هوا بیشترین تاثیر را بر راندمان اکسرژی داشته، به طوری که حداکثر مقدار آن برابر با 21/10% برای شرایط ºC 60، m/s 5/0 و W 700 با 100% چرخه هوای بازگشتی محاسبه شد. افزایش سرعت هوای ورودی و کاهش توان مادون قرمز منجر به افزایش پتانسیل بهبود اکسرژی شد.

در این تحقیق بررسی سینتیک خشک کردن قارچ دکمه ای به کمک ماکروویو و با استفاده از پیش تیمار اهمی انجام گرفت. با استفاده از یک جعبه شیشه ای و یک رگولاتور ولتاژ در سه ولتاژ (90، 120 و 150 ولت)، نمونه های قارچ در سه زمان (5، 10 و 15 دقیقه) جوشانده شده و وزن نمونه ها اندازه گیری شد. از یک دستگاه ماکروویو با توان 900 وات استفاده شد. اندازه گیری وزن نمونه های قارچ در بازه زمانی 2 دقیقه ای انجام شد. همچنین تغییرات دمایی درون جعبه شیشه ای نیز به وسیله یک دیتالاگر ثبت گردید. نتایج مرحله پیش تیمار نشان داد که، در ولتاژ و دماهای پایین، نمونه های قارچ به جوش نیامده و افزایش وزن بیشتری داشته اند. در حالیکه در ولتاژها و زمان های بالا، کاهش وزن بیشتری مشاهده گردید. با توجه به نتایج مرحله خشک کردن، در ولتاژهای 90 و 120 ولت بیشترین شیب کاهش وزن به ترتیب در زمان های 5 و 10 دقیقه مشاهده شد. در ولتاژ 150 ولت، بیشترین شیب کاهش وزن در نمونه های بدون پیش تیمار اهمیک به دست آمد.