پیشبینی مقدار رطوبت برشهای سیر هنگام خشککردن فروسرخ با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی
نویسندگان
1 دانشیار، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده صنایع غذایی بهار، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
3 استادیار، گروه مهندسی علوم و صنایع غذایی، دانشکده صنایع غذایی بهار، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
doi
10.22034/fr.2023.52779.1842چکیده
زمینه مطالعاتی: خشککردن یک عملیات واحد با مصرف انرژی زیاد در نگهداری مواد غذایی است که رطوبت اضافی را حذف و ماندگاری محصولات غذایی را افزایش میدهد. یکی از روشهای خشککردن مواد غذایی، استفاده از خشککن فروسرخ است. با استفاده از این روش، سرعت خشک شدن بهبود مییابد، غذاها سریعتر خشک میشوند، مصرف انرژی کاهش مییابد و کیفیت محصول تا حد زیادی حفظ میشود. هدف: هدف از این پژوهش استفاده از خشککن فروسرخ جهت افزایش سرعت فرآیند خشککردن برشهای سیر، بررسی سرعت خروج رطوبت از نمونهها و همچنین مدلسازی فرآیند خشک شدن به روش شبکه عصبی مصنوعی است. روش کار: در این مطالعه اثر زمان قرارگیری نمونهها در خشککن فروسرخ، فاصله نمونهها از لامپ فروسرخ (در سه سطح 5، 5/7 و 10 سانتیمتر) و ضخامت نمونهها (در سه سطح 3، 6 و 9 میلیمتر) بر تغییر محتوای رطوبت برشهای سیر درون یک خشککن فروسرخ در سه تکرار مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، دادههای آزمایشگاهی بهدست آمده از فرآیند خشککردن برای آموزش و ارزیابی شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. نتایج: نتایج نشان داد که با کاهش فاصله نمونهها از لامپ فروسرخ و همچنین کاهش ضخامت نمونهها، مقدار رطوبت خارجشده از نمونهها افزایش و زمان خشک شدن کاهش مییابد. زمان لازم برای رسیدن مقدار رطوبت برشهای سیر با ضخامت 9 میلیمتر به حدود 10 درصد در فواصل 5، 5/7 و 10 سانتیمتر به ترتیب برابر 50، 54 و 64 دقیقه بود. همچنین زمان لازم برای خشک شدن برشهای سیر با ضخامتهای 3، 6 و 9 میلیمتر به ترتیب برابر 28، 33 و 40 دقیقه بود. این فرآیند توسط یک شبکه عصبی مصنوعی با 3 ورودی و 1 خروجی مدلسازی شد. نتیجهگیری نهایی: بر اساس تحلیلهای صورت گرفته روی دادههای آزمایشگاهی، شبکه عصبی مصنوعی پرسپترون با ساختار 1-12-3، با ضریب همبستگی 964/0 و مقدار میانگین مربعات خطای 637/20 مناسبترین شبکه برای تخمین محتوای رطوبت برشهای سیر هنگام خشک شدن درون خشککن فروسرخ است.