مدلسازی انتقال جرم و حرارت در فرایند سرخ کردن عمیق و ارزیابی آن در مدل غذایی سیب‌زمینی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

2 دانشیار، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

3 دانشیار، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

doi
10.52547/fsct.18.111.345
چکیده

در پژوهش حاضر، ﻧﺤﻮه ﺗﻐﯿﯿﺮات ﺿﺮیﺐ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺟﺎﺑﺠﺎیﯽ روغن طی ﻓﺮآیﻨﺪ ﺳﺮخﮐـﺮدن عمیق ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﯽ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺖ. ﺑﺮای ایﻦ ﻣﻨﻈﻮر، با ثابت نگه­داشتن دمای روغن به عنوان محیط انتقال دهنده حرارت، تغییرات دمایی سیب­زمینی مکعبی شکل، در مرکز و دو کناره راست و چپ خلال در طول­ سرخ­کردن با ترموکوپل سه­کاناله اندازه­گیری شد. دمای ﻋﻤﻠﯿﺎتی ﺳﺮخﮐﺮدن 150 ، 160 وC°170 در­نظر گرفته شد. دمای ترموکوپل­ها در فواصل زمانی 10 ثانیه به­ وسیله­ی­ دیتالاگر ثبت گردید. به علت عدم وجود ﺗﻐﯿﯿﺮات معنی­دار در دمای مکانهای مختلف انتخابی برروی خلال، دمای مرکز در طول فرایند سرخ­شدن به عنوان دمای موثر انتخاب گردید. همچنین پارامتر انتقال­حرارت شامل ضریب جابجایی روغن در بازه 128_515 W/m2.K محاسبه و تعیین شد. ﻧﺘﺎیﺞ ﻧﺸﺎن داد، ﺿﺮیﺐ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت جابجایی در دﻣﺎﻫﺎی ﺑﺎﻻ ﺑﻪ دﻟﯿﻞ افزایش ﻧﺮخ ﺧﺮوج رﻃﻮﺑﺖ و ایجاد تلاطم در روغن بالاتر است. با افزایش دمای روغن، کاهش محتوی روغن و کاهش محتوی رطوبت خلال­ها مشاهده گردید. پارامترهای انتقال­جرم شامل ضریب نفوذ موثر رطوبت () در محدوده 9.12×10-9 _1.31×10-8 m2/s و ضریب جذب روغن () در محدوده 1.26×10-5_1.52×10-5 m2/s محاسبه و تعیین شد. سپس با استفاده از ضرایب محاسبه شده، مدل­سازی انتقال­حرارت و جرم توسط معادلات ریاضی انجام گرفت و معادلات مربوطه با روش جداسازی متغیرها حل شد. در پایان شبیه سازی با نرم­افزار کامسول نسخه 5.3a انجام گرفت و پروفایل­های بدست آمده نیز ارائه گردید.