تعیین ضریب نفوذ موثر رطوبت و مدل سازی ریاضی خشک کردن صمغ دانه بالنگو با فروسرخ

 امروزه، خشک کردن محصولات کشاورزی روشی توسعه یافته است که با حذف بخشی از رطوبت منجر به پایداری فیزیکوشیمیایی محصول شده و همچنین باعث تولید محصولات مختلف با خواص کیفی جدید و با ارزش غذایی و اقتصادی متفاوت می شود. ضریب نفوذ رطوبت مهمترین ویژگی در محاسبات خشک کردن است.

در این پژوهش مدل سازی سینتیک خشک شدن صمغ دانه بالنگو در یک خشک کن فروسرخ بررسی شد. تاثیر فاصله نمونه ها از لامپ پرتودهی در سه سطح 5، 5/7 و 10 سانتی متر و اثر ضخامت صمغ درون ظرف در سه سطح 5/0، 0/1 و 5/1 سانتی متر بر سرعت انتقال جرم و ضریب نفوذ موثر رطوبت در طی فرآیند خشک شدن صمغ دانه بالنگو بررسی شد. مدل‎های استاندارد (ونگ و سینگ، هندسون و پابیس، تقریب انتشار، پیج، پیج اصلاح شده، نیوتن، میدیلی و لگاریتمی) جهت بررسی سینتیک خشک شدن بر داده‎های آزمایشی برازش داده شد و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

نتایج نشان داد فاصله نمونه ها از لامپ پرتودهی و ضخامت نمونه ها بر سرعت انتقال جرم هنگام خشک شدن این صمغ اثر معنی داری دارند. با افزایش فاصله نمونه ها از منبع حرارتی از 5 به 5/7 سانتی متر و از 5/7 به 10 سانتی متر، زمان خشک شدن صمغ دانه بالنگو به ترتیب 49/21 درصد و 20/15 درصد افزایش یافت. اثر فاصله نمونه از لامپ حرارتی فروسرخ و ضخامت نمونه بر تغییرات ضریب نفوذ موثر رطوبت صمغ دانه بالنگو بررسی و نشان داد که با کاهش فاصله و افزایش ضخامت نمونه ها مقادیر این ضریب افزایش می یابد. با کاهش فاصله نمونه از لامپ از 10 به 5 سانتی متر، مشاهده گردید که ضریب نفوذ موثر رطوبت از m2s-1 9-10×82/4 به m2s-1 9-10×05/7 افزایش یافت.

در مدل سازی فرآیند خشک کردن صمغ دانه بالنگو مدل پیج نسبت به سایر مدل‎ها با بزرگ ترین مقدار ضریب تبیین و کوچک ترین خطا، نتایج نزدیک‎تری به داده های آزمایش را داشت.