بهینه سازی فرآیند خشک کردن حلقه هاي پياز با استفاده از روش ترکیبی هوای داغ و مایکروویو : پایان نامه ارشد صنایع غذایی

Affiliates , Affiliate , Affiliates Program , Affiliates Markting , Affiliates Manager , Affiliates Link , Affiliates and Subsidiaries , Affiliate Marketing Websites , Partners , Partner , Partner Affiliate , Partner Ship , Partners Login , Partners Group , Best Affiliates , Best Partners , Best Affiliates Program , Best Partners Program

استفاده حداکثری از ظرفیت های موجود در تولیدات غذایی ،امری بسیار حیاتی و ضروری برای هر جامعه ای میباشد و این امر لزوم تربیت کارشناسان نخبه در صنایع غذایی را بیان مینماید. گرایش علوم و صنایع غذایی از مهمترین شاخه های فنی مهندسی میباشد که اتفاقا علاقه مندان بسیاری در کشورمان دارد . مسترداک با معرفی پایان نامه های بسیار جدیدی از رشته مهندسی صنایع غذایی در مقطع کارشناسی ارشد در خدمت کاربران گرامی خود می باشد. پایان نامه حاضر با عنوان ” بهینه سازی فرآیند خشک کردن حلقه هاي پياز با استفاده از روش ترکیبی هوای داغ و مایکروویو ” با فرمت WORD (قابل ویرایش) به حضور شما عزیزان معرفی میگردد.

چکیده بهینه سازی فرآیند خشک کردن حلقه هاي پياز با استفاده از روش ترکیبی هوای داغ و مایکروویو:

.در اين پژوهش خشك كردن تركيبي با هواي داغ و مايكروويو بهينه سازي شد. بدين صورت كه اثر سه دماي (۷۰، ۶۰ و۸ ۰درجه) آون و پنج توان مختلف مايكروويو (۸۰۰،۵۰۰،۳۰۰،۱۰۰و۱۰۰ ۰وات) روي خصوصيات كيفي و ظاهري پياز مانند رنگ، جذب و مجدد آب و مورد ارزيابي قرار گرفت و بهترين دماي آون و نيز بهترين توان مايكروويو از نظر اين خصوصيات تركيب شد. تجزيه و تحليل داده ها با استفاده از نرم‌افزار SAS و ميانگين داده ها با آزمون دانكن و در سطح اطمينان ۹۵ درصد انجام شد. در این سطح اطمينان تاثیر هیچ کدام از درجات و توانها روي جذب مجدد آب تفاوت معني‌دار نبود ولي پارامتر رنگ در دماي ۸۰ درجه و توان ۱۰۰ وات تفاوت معني‌داري با ساير دماها و توانها داشت. نتايج حاصل از خشك كردن نشان داد كه دماي ۷۰ درجه آون و توان۱۰۰ وات مايكروويو مناسب‌ترین حالت خشك كردن تركيبي پياز مي‌باشد. همچنين در اين پژوهش اين داده ها با ۸ مدل تجربي متفاوت (پيج، نيوتن، هندرسون و پابيس، ميديلي كوك، دو جمله اي، ورما ، وانگ و سينگ، لگاريتمي) برازش شدند كه از بين اين مدل‌ها مدل پيج براي آون و همچنين مدل پيج و ورما براي مايكروويو بالاترين ضریبR² و کمترین ضریب χ^۲ ,MBEو RMSEرا در بین مدل‌ها دارا بودند. همچنین مقادیر ثابت هر مدل نیز جداگانه به دست آمد

کلیات

امروزه حفظ و نگهداري محصولات غذايي با توجه به رشد جمعيت و كمبود مواد غذايي بسيار مورد توجه قرار گرفته‌ است و روز به روز اهميت جلوگيري از اتلاف مواد غذايي و طولاني نمودن زمان ماندگاری آنها بدليل رشد صادرات و بدست آوردن بازارهاي پايدار بيشتر نمايان مي‌گردد. از جمله راههاي جلوگيري از اتلاف مازاد محصول و افزايش طول عمر آن، خشك كردن مواد غذایی مي‌باشد .بوسيله خشك نمودن، علاوه بر اينكه زمان ماندگاري محصول طولاني مي‌گردد، همچنين محصول توليدي فضاي كمتري اشغال نموده و به تبع آن هزينه‌هاي حمل و نقل و انبارداري آن بطور قابل ملاحظه‌اي کاهش می‌یابد (بانداري و هووس، ۱۹۹۹).

طبق آمار ارائه شده ميزان ضايعات فرآورده‌هاي كشاورزي در حدود ۳۰ تا ۳۵ درصد برآورد شده است كه بخشي از آن به دليل كمبود صنايع تبديلي مي‌باشد (عباسي و همكاران، ۱۳۸۹). تاریخچه تولید فراورده‌های خشک در ایران به دوران بسیار قدیم باز می‌گردد. با گذشت سالیان طولانی در بخش فراوری این محصولات، تغیرات عمده‌ای پدیدار نشده و هنوز هم به طور غالب در ایران از روش‌های سنتی (آفتابی) استفاده می‌گردد که این روش دارای نارسایی‌هایی است، مانند قرار گرفتن محصولات در محیطی که روی پارامترهای آن کنترلی وجود ندارد. در مقابل روش صنعتی آن با هزینه کمتري صورت می‌پذیرد. فرآورده‌هاي تولیدي در این روش از لحاظ بهداشتی و اقتصادي مطلوب نبوده و قادر به برآورده کردن شاخص‌هاي کیفی مورد انتظار نمی‌باشد. فرآیند خشک کردن در شرایط کنترل شده (سیستم صنعتی) روند رو ‌به ‌رشدی را نشان می دهد که ریشه در انتظارات مصرف کنندگان دارد (مسكن، ۲۰۰۱).

تاریخچه

پياز يكي از سبزي‌هاي مهم و مشهور دنيا است. اين سبزي در بيشتر نقاط دنيا كشت مي‌شود. پياز گياه بومي جنوب غربي آسيا و احتمالا مربوط به ناحيه‌اي بين فلسطين و هندوستان و يا منطقه شرق مديترانه مي‌باشد. بعضي ايران را موطن اصلي پياز مي‌دانند. كشور مصر به خاطر كاشت نوعي پياز مشهور بوده که قدمت كشت آن در اين كشور به ۵۰۰۰ سال قبل از ميلاد مسيح مي‌رسد و در اهرام مصر پياز كشف گرديده است. در نوشته روميان و يونانيان مطالبي در مورد پياز به چشم مي‌خورد، و نيز در كتاب مقدس مسيحيان از آن نام برده شده است. پیاز یکی از گیاهانی است که به طور مستقیم در قران به آن اشاره شده از جمله در سوره بقره آیه ۶۱ مورد اشاره قرار گرفته و به نام (بصل)‌ از آن صحبت به ميان آمده است. پياز يكي از موادي بود كه قوم بني اسرائيل در موقع مهاجرت از مصر در بيابان‌هاي عربستان خواهان آن بودند (نوتيلا و همكاران، ۲۰۰۳؛ شات و همكاران، ۱۹۹۸؛ ژاكوبفسكي،۲۰۰۳).

آمار تولید پیاز

برطبق آمار وزارت جهاد کشاورزی ایران در زمره ده کشور عمده تولید کننده پیاز قرار دارد. ایران با ۵۲ هزار هکتار اراضی زیر کشت، ۲ درصد کل سطح زیر کشت پیاز جهان را دارا بوده و با یک میلیون و نهصد هزار تن تولید و ۳۶ تن عملکرد متوسط در هر هکتار، ۴ درصد تولید پیاز در دنیا را از آن خود ساخته است. در کشور نیز استان آذربایجان شرقی با ۲۴ درصد تولید پیاز کشور رتبه نخست تولید را دارا می‌باشد (وزارت صنايع و معادن، ۱۳۸۶). پیاز با توليد سالانه ۴۷ ميليون تن در سال رتبه سوم بالاترین میزان تولید درمیان هفت سبزیجات عمده یعنی پیاز، سیر،‌ گل‌کلم، نخود سبز، کلم، گوجه‌فرنگی و لوبیا سبز در جهان می‌باشد (كايماگ و گديك؛ ۲۰۰۵).

گیاهشناسی پیاز

نام علمي پياز آلیوم سپا^۱ است و از خانواده سوسنيها^۲ است. پياز با وجود اينكه گیاهی دو يا چند ساله است، در سبزي‌كاري به عنوان محصول يك ساله كاشته مي‌شود. جنس آلیوم سپا داراي گونه‌هاي زيادي است‌ كه اغلب توليد غده پياز كرده‌. گونه‌هاي وحشي در اين جنس يافت مي‌شود،‌ كه به جاي توليد بذر،‌ توليد پيازچه‌هاي كوچك در خوشه گل مي‌كنند كه براي تكثير از آن استفاده مي‌شود (شاس، ۱۹۹۸).

گل پياز داراي سه پرچم و يك تخمدان ۶ برچه‌اي مي‌باشد‌. ساقه گل دهنده همانند توپ به نظر مي‌رسد. پياز داراي ساقه پهن ‌نازك،‌ مدور،‌‌ سفيد رنگ و زير‌زميني است. درقسمت زيرين، ريشه پياز نسبتا ضخيم، گوشتي و ساده است که از قسمت‌هاي تحتاني ساقه زير‌زميني خارج مي‌شود‌. طول اين ريشه‌ها نسبتا كوتاه و انتشار آن در ۱۰ يا ۲۰ سانتيمتر قسمت فوقاني خاك مي‌باشد. و نيز از قسمت‌هاي فوقاني آن برگهاي ضخيم‌تر‌،‌ متورم و فلس مانند‌،‌ كه سفيد يا قرمز رنگ بوده و كلروفيل خود را از دست داده‌اند و از مواد غذايي ذخيره شده اند، خارج مي‌گردد (زرگري،۱۹۹۳)‌.

فهرست مطالب بهینه سازی فرآیند خشک کردن حلقه هاي پياز با استفاده از روش ترکیبی هوای داغ و مایکروویو:

فصل اول – مقدمه

۱-۱٫ كليات ۲

۱-۲٫ تاریخپه ۳

۱-۳٫ آمار توليد پياز ……………… ۴

۱-۴٫ گياهشناسي پياز ۴

۱-۵٫ تركيبات شيميايي پياز …………………۵

۱-۶٫ تئوري خشك كردن ۶

۱-۷٫ اهداف و مزایای خشک کردن …………………………۸

۱-۸٫ عوامل موثر در خشک کردن یک محصول ……………………..۹

۱-۹٫ معادلات خشك كردن لایه نازک ………………………۱۱

۱-۱۰٫ ضرورت انجام تحقیق ……………………..۱۳

۱-۱۱٫ اهداف و فرضيات ۱۴

فصل دوم – بررسی منابع

۲-۱٫ بررسی تحقیقات پیشین ۱۶

فصل سوم – مواد و روش ها

۳-۱٫ زمان و مكان تحقيق …………………………..۲۱

۳-۲٫ تجهيزات مورد استفاده …………………………۲۱

۳-۳٫ رقم مورد آزمايش ………………………..۲۲

۳-۴٫ مقدار رطوبت اوليه . …………………….۲۲

۳-۵٫ خشك كردن با هواي داغ …………………………..۲۲

۳-۵-۱٫ سينتيك خشك كردن با هواي داغ ……………………..۲۳

۳-۶٫ خشك كردن با مايكروويو ………………………۲۳

۳-۶-۱٫ سينتيك خشك كردن با مايكروويو ……………………….۲۳

۳-۷٫ خشك كردن تركيبي …… …………………۲۳

۳-۸٫ اندازه گيري رطوبت بر مبناي وزن مرطوب و خشك ………. ۲۴

۳-۹٫ محاسبه نسبت رطوبت ………………………….۲۵

۳-۱۰٫ محاسبه شدت خشك شدن……………………………………………… …………….. ۲۵

۳-۱۱٫ نسبت آبگيري مجدد……………………………………………………. ۲۶

۳-۱۲٫ رنگ……………………………………………………………………….. ۲۶

۳-۱۳٫ مدلسازي خشك كردن پياز…………………………………………. ۲۷

۳-۱۴٫ روش تجزيه و تحليل داده ها ………………………………………………..۲۸

فصل چهارم – نتایج و بحث

۴-۱٫ مقدار رطوبت……………………………. ۳۱

۴-۲٫ شدت خشك شدن…………………………… ۳۵

۴-۳٫ تاثير دما و نوع خشك شدن بر خصوصيات فيزيكوشيميايي پياز……….. ۳۶

۴-۳-۱٫ رنگ ۳۶

۴-۳-۲٫ جذب مجدد آب ……… ۴۰

۴-۳٫ فرايند خشك كردن تركيبي ……… ……………………۴۱

۴-۴٫ مدلسازي خشك كردن پياز ……………………….۴۳

فصل پنجم – نتیجه گیری و پیشنهادات ……………………….۵۲

۵-۱٫ نتيجه گيري ………………….۵۲

۵-۲٫ پيشنهادات ۵۳

فصل ششم – منابع ۵۵

فهرست اشکال

شکل:۴-۱ نمودار تغییرات مقدار رطوبت در فرآیند خشک کردن پياز با هوای داغ………………..۳۲

شکل:۴-۲ نمودار تغییرات نسبت رطوبت درفرآیند خشک کردن پياز با هوای داغ……………..۳۳

شکل:۴-۳ نمودار تغییرات مقدار رطوبت (وزن مرطوب) در فرآیند خشک کردن پياز با مایکروویو… ….۳۴

شکل:۴-۴ نمودار تغییرات نسبت رطوبت در فرآیند خشک کردن پياز با مایکروویو ………….۳۴

شکل:۴-۵ نمودار شدت خشک شدن درخشک کردن پياز با هوای داغ……………….۳۵

شکل:۴-۶ نمودار شدت خشک شدن درخشک کردن پياز با ماكروويو……………………..۳۶

شکل:۴-۸ نمودار مقادير مولفه هاي L، aو b در خشك كردن هواي داغ……………….۳۸

شکل:۴-۹ نمودار مقادير مولفه هاي L، aو b در خشك كردن مايكروويو………………..۳۸

شکل:۴-۱۰: پیاز خشک شده با آون(۷۰ درجه)………………………………….۳۹

شکل: ۴-۱۱٫ پیاز خشک شده توسط مایکروویو(۱۰۰ وات ۳۹

شکل:۴-۱۲٫ نمودار نسبت رطوبت در خشک کردن ترکیبی ۴۱

شکل:۴-۱۳٫ نمودار تغییرات شدت خشک شدن در مقابل نسبت رطوبت در خشک کردن ترکیبی.. .۴۲

شکل:۴-۱۴٫ نمودار مقادير مولفه هاي L، aو b در خشك كردن تركيبي ۴۲

شکل۴-۱۵٫ مقدار رطوبت نسبی پیش‌بینی شده توسط مدل پیج در برابر مقدار رطوبت واقعی در دمای ۷۰ درجه سانتی‌گراد ۴۳

شکل۴-۱۶٫ مقدار رطوبت نسبی پیش‌بینی شده توسط مدل پیج در برابر مقدار رطوبت واقعی در توان ۱۰۰ وات ۴۴

شکل۴-۱۷٫ مقدار رطوبت نسبی پیش‌بینی شده توسط مدل پیج در برابر مقدار رطوبت واقعی خشک کردن ترکیبی ۴۴

فهرست جداول

جدول: ۳-۱ مدل‌های منتخب جهت توصیف فرآیند خشک شدن پياز……………………………………….۲۷

جدول: ۴-۱ تاثير دما و نوع خشك كن بر جذب مجدد آب……………………………………………………..۴۰

جدول: ۴-۲ نتایج آماری حاصل از مدل‌ پیج در خشک کردن ترکیبی پياز…………………………………..۴۴

جدول: ۴-۳ نتایج آماری حاصل از مدل‌های مختلف در خشک کردن پياز با هوای داغ………………..۴۵

جدول۴-۴ نتایج آماری حاصل از مدل‌های مختلف در خشک کردن پياز با مایکروویو…………………۴۶

جدول: ۴-۵ مقادیر ثابت مدل‌ها برای دماهای مختلف در خشک کردن پياز با هوای داغ ……………..۴۸

جدول: ۴-۶ مقادیر ثابت مدل‌ها برای شدت های مختلف در خشک کردن پياز با مایکروویو…………۴۹