مدل سازی فرآیند خشک کردن هلو توسط خشک کن فروسرخ به روش الگوریتم ژنتیک

مقدمه: به دلیل بهره‌وری پایین انرژی و مدت‌زمان طولانی خشک‌کردن محصولات کشاورزی با روش‌های متداول، استفاده از روش‌های نوین نظیر پرتودهی فروسرخ لازم است مورد بررسی قرار گیرد.مواد و روش‌ها: در این مطالعه جهت خشک‌کردن و افزایش زمان ماندگاری هلو، از روش پرتودهی فروسرخ استفاده گردید. اثر توان لامپ فروسرخ در سه سطح 150، 250 و 375 وات، فاصله نمونه از لامپ در سه سطح 5، 7.5 و 10 سانتی‌متر و در فاصله زمانی 1 دقیقه‌ای تا مدت زمان 120 دقیقه بر خشک‌کردن هلو مورد بررسی قرار گرفت. مدل‌سازی فرآیند به روش الگوریتم ژنتیک شبکه عصبی مصنوعی با 3 ورودی (توان لامپ، فاصله لامپ و زمان) و 1 خروجی (کاهش وزن) انجام شد.یافته‌ها: نتایج خشک‌کردن هلو به روش فروسرخ نشان داد با افزایش توان لامپ و کاهش فاصله نمونه‌ها از منبع حرارتی، سرعت خشک‌کردن افزایش می‌یابد. با افزایش توان لامپ فروسرخ از 150 به 375 وات مقدار کاهش وزن از 39.4 به 87.50 درصد افزایش یافت. با افزایش فاصله لامپ 250 وات از 5 به 10 سانتی‌متر، درصد کاهش وزن از 87.6 به 73.5 درصد برای نمونه هلو کاهش یافت. نتایج مدل‌سازی به روش الگوریتم ژنتیک شبکه عصبی مصنوعی نشان داد شبکه‌ای با تعداد 13 نرون در یک لایه پنهان و با استفاده از تابع فعال‌سازی تانژانت هیپربولیک می‌تواند درصد کاهش وزن در طی فرآیند خشک‌کردن هلو به روش فروسرخ را پیشگویی نماید (0.9990r=).نتیجه‌گیری: نتایج آنالیز حساسیت توسط شبکه عصبی بهینه نشان داد که زمان خشک‌کردن به‌عنوان موثرترین عامل در کنترل کاهش وزن برش‌های هلو می‌باشد.

Modeling of Peach Drying Process using Infrared Dryer by Genetic Algorithm Method

Introduction: Due to low energy efficiency and prolonged drying time of agricultural products by conventional methods, application of the new techniques such as infrared radiation, has been investigated. Materials and Methods: In this study, in order to dry and increase the shelf life of peach, infrared radiation (IR) method has been employed. The effect of infrared lamp power at three levels 150, 250 and 375 watts, the distance of the samples from the lamp at three levels 5, 7.5 and 10 cm and at 1 minute intervals for up to 120 minutes on drying of peach were examined. Modeling of process was carried out with genetic algorithm–artificial neural network (GAANN) method with 3 inputs (lamp power, distance and time) and1output (weight loss). Results: The results of infrared drying of peach showed that by increasing the lamp power and decreasing the sample distance from the heat source, the drying rate is increased. By increasing the infrared lamp power from 150 to 375 watt, the weight loss is increased from 39.4 to 87.50 % and with increase in 250 watt lamp distance from 5 to 10 cm, the weight loss is decreased from 87.6 to 73.5 % for the sample. The GAANN modeling results showed that a network with 13 neurons in 1 hidden layer with using hyperbolic tangent activation function can predict the weight loss in peach drying using infrared method (R=0.9991). Conclusion: Sensitivity analysis results by optimum ANN showed that drying time is the most sensitive factor to control the weight loss of peach slides.