فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مطالعه حاضر کاربرد روش سطح پاسخ جهت بهینه سازی و مدلسازی ریاضی خشک کردن ورقه‌های سیب‌زمینی در یک خشک کن آزمایشگاهی هوای گرم به کمک لامپ های رشته‌ای را بیان می‌کند. تأثیر دما، توان لامپ‌های رشته‌ای و ضخامت ورقه به‌عنوان متغیرهای مستقل بر سطح پاسخ متغیرهای وابسته شامل زمان خشک شدن، پذیرش کلی محصول و ضریب نفوذ مؤثر آب مورد بررسی قرار گرفت. ارزش بالای پذیرش کلی محصول به‌عنوان پارامتر بهینه برای خشک کردن ورقه‌های سیب‌زمینی در نظر گرفته شد. روش سطح پاسخ با استفاده از طرح مرکب مرکزی چرخشی برای بهینه‌سازی متغیر وابسته اعمال شد. معادلات رگرسیون چند جمله‌ای درجه دوم برای هر متغیر پاسخ به‌دست آمد. شرایط بهینه خشک کردن جهت دسترسی به بالاترین پذیرش در ارتباط با دما، توان و ضخامت به‌ترتیب برابر 69.33 درجه سانتی‌گراد، 328.80 وات و ضخامت 4.40 میلی‌متر بود. زمان بهینه خشک کردن حدودا 130 دقیقه بود. خشک کردن در مدت زمان کاهش سرعت خشک‌کنندگی صورت گرفت. نتایج نشان داد که افزایش انرژی توسط لامپ‌های رشته‌ای منجر به کاهش 30 درصدی زمان خشک کردن شد. با استفاده از روش شبه نیوتن سیمپلکس، ثابت‌های مدل‌های ریاضی برای شبیه‌سازی منحنی خشک کردن تعیین شدند و مدل مزدوج دو جمله‌ای و پنج ثابت، بهترین برازش را نشان داد. با استفاده از معادله قانون فیک، ضریب نفوذ مؤثر آب از 10-10 4.48 تا 9-10 3.38 متر مربع برثانیه متغیر بود و در شرایط خشک کردن بهینه 9-10 2.46 متر مربع بر ثانیه بود. اطلاعات به‌دست‌آمده از این پژوهش درتوسعه خشک‌کن‌ها و کنترل فرآیندهای خشک کردن در مقیاس تجاری و صنعتی کمک اساسی می‌کند.