فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

سابقه و هدف: آب‌زدایی اسمزی فرآیند خیساندن محصولات در محلول آبی حاوی نمک یا قند است که معمولاً برای میوه‌ها و سبزی‌ها استفاده می‌شود. روش آب‌زدایی اسمز- فراصوت می‌تواند کیفیت محصولات آب‌زدایی‌شده را با افزایش سرعت انتقال جرم و حفظ ویژگی‌های ظاهری بهبود بخشد. با وجود اینکه روش‌های آماری و ریاضی بسیاری برای پیش‌بینی سینتیک انتقال جرم در فرآیند آب‌زدایی اسمزی محصولات کشاورزی وجود دارد، اما استفاده از الگوریتم‌های هوشمند با ویژگی‌های مطلوب در سال‌های اخیر پیشرفت قابل ملاحظه‌ای داشته است. هدف اصلی در این تحقیق پیش‌بینی درصد کاهش وزن، درصد جذب مواد جامد و درصد کاهش آب برش‌های سیب آب‌زدایی‌شده به روش اسمزی- فراصوت با استفاده از سیستم استنتاج تطبیقی فازی- عصبی یا انفیس است.مواد و روش‌ها: فرآیند اسمز- فراصوت با استفاده از دستگاه حمام فراصوت (vCLEAN1-L6، بکر، ایران) انجام شد. برش‌های سیب در حمام فراصوت حاوی محلول‌های ساکارز با بریکس 30، 40 و 50 درجه غوطه‌ور شدند. توان‌های اعمال شده فراصوت برابر 0، 75، و 150 وات، زمان تیمار فراصوت 10، 20، 30، 40، 50 و 60 دقیقه، فرکانس دستگاه 40 کیلوهرتز، و دمای سیستم نیز 50 درجه سلسیوس در نظر گرفته شد. رطوبت برش‌های سیب توسط آون در دمای 105 درجه سلسیوس و در مدت زمان 5 ساعت محاسبه گردید. مدل انفیس با 3 ورودی توان فراصوت (در سه سطح 0، 75 و 150 وات)، غلظت محلول ساکارز (در سه سطح 30، 40 و 50 درجه بریکس) و زمان اعمال فراصوت (در شش زمان 10، 20، 30، 40، 50 و 60 دقیقه) برای پیش‌بینی سینتیک انتقال جرم طی آب‌زدایی اسمزی- فراصوت برش‌های سیب، توسعه یافت.یافته‌ها: نتایج این پژوهش نشان داد که با افزایش توان فراصوت، زمان اعمال فراصوت و غلظت محلول اسمزی، درصد کاهش وزن نمونه‌ها افزایش یافت که این تغییرات به دلیل خروج بیشتر رطوبت از برش‌های سیب مشاهده گردید. ساختار شبکه انفیس بهینه شامل سه ورودی (توان فراصوت، زمان اعمال فراصوت و غلظت محلول اسمزی)، 48 تابع عضویت ورودی، 16 قانون در لایه میانی، 16 تابع عضویت خروجی و یک پاسخ خروجی (درصد کاهش وزن، درصد جذب مواد جامد و یا درصد کاهش آب) بود. مقادیر ضریب تبیین (r) برای پیش‌بینی پارامترهای درصد کاهش وزن، درصد جذب مواد جامد و درصد کاهش آب با استفاده از الگوریتم خوشه‌بندی کاهشی مبتنی بر انفیس نیز به ترتیب برابر با 952/0، 927/0 و 961/0 محاسبه شد.نتیجه‌گیری: سیستم انفیس به‌درستی پارامترهای خروجی فرآیند آب‌زدایی اسمزی سیب را تخمین زد؛ لذا استفاده از این روش در ساخت و توسعه سیستم‌های هوشمند کنترل فرآیندهای آب‌زدایی از محصولات کشاورزی توصیه می‌شود.