مدل‎سازی خشک‎شدن لایه نازک خمیر خرمای مضافتی

سابقه و هدف:‌‌‌ بر طبق آمار فائو، ایران در سال‌های 2011 و 2012 ایران با تولید حدود 1023130 میلیون تن خرما در سال 2010، سومین تولیدکننده جهان بعد از مصر و عربستان صعودی بوده است. با این حال حدود 30 درصد خرمای تولیدی از بین می‌رود. خمیر خرما یکی از محصولات فرعی است که می‏تواند به کاهش ضایعات کمک کند. کاهش رطوبت و میزان فعالیت آبی خرما و خمیر آن می‌تواند به افزایش بازده تولید کمک کند. این مطالعه به بررسی تجربی ویژگی‎های خشک ‎شدن لایه نازک خمیر خرما در شرایط متفاوت خشک‎ شدن و تعیین تاثیر دو شاخص دما و ضخامت روی زمان و سرعت خشک ‎شدن خمیر خرما و یافتن بهترین مدل‎ تجربی می‌پردازد. مواد و روش‌ها: خرمای رقم مضافتی پوست‌گیری، هسته‌گیری و خمیر شد. سپس در دمای 18 درجه سانتی‏گراد نگهداری شد و قبل از هر آزمایش با دمای هوای متعادل سازی شد. خصوصیات خشک ‎شدن لایه نازک خمیر خرمای مضافتی به صورت تجربی در خشک کن هوای داغ بررسی شد. دمای هوا با سنسورهای دمای متصل به ترموکوپل کنترل شد. تغییرات وزن از طریق لودسل با دقت 0/1± گرم و در فاصله زمانی ده ثانیه در رایانه ثبت شد. خمیر خرما در قالب طرح آزمایشی فاکتوریل در سه سطح دمایی (70، 80 و 90 درجه‎سانتی‎گراد) و دو سطح ضخامت (3 و 5 میلی‎متر) با سرعت ثابت جریان هوای داغ (1/5 متر بر ثانیه) و در سه تکرار خشک شد. هشت مدل ریاضی (لوئیس، هندرسون و پابیس، پیج، پیج اصلاح شده، میدیلی، مدل خزایی، نفوذ و نمایی) برای توصیف رفتار خشک ‎شدن خمیر خرما در خشک ‎کن هوای داغ بررسی شد. یافته‌ها: نتایج آزمون‎های انجام شده با خشک ‎کن هوای داغ بیان می‎کند که دمای هوای خشک ‎کن عامل اصلی و تعیین کننده بر سرعت خشک ‎شدن است. افزایش دمای خشک ‎شدن در هر دو ضخامت، به سرعت نسبت رطوبت (mr) را کاهش می‎دهد، در نتیجه سرعت خشک ‎شدن افزایش و زمان خشک ‎شدن کاهش می‏یابد. دو مدل پیج و خزایی مناسب‏ترین مدل‎ها جهت توصیف رفتار خشک ‎شدن خمیر خرما بودند. دمای هوای خشک ‎کردن بیشترین و ضخامت خمیرخرما کمترین تاثیر را روی کینتیک خشک ‎شدن خمیرخرما داشت. نفوذ موثر آب در محدوده مورد مطالعه 9^10×1/5517 تا 10^10×2/1806 مترمربع بر ثانیه تغییر نمود. انرژی فعال‏سازی 13/166 کیلوژول بر مول محاسبه گردید. وابستگی دمایی ضریب نفوذ به میزان رضایت‎بخشی توسط معادله ساده شبه آرنیوسی توصیف شد. نتیجه‎گیری: دمای خشک‎ شدن و ضخامت دو عامل مهم در خشک ‎شدن خمیر خرما هستند. تاثیر دما نسبت به ضخامت بسیار معنی‎دارتر می‏باشد. افزایش دمای خشک ‏کن، به میزان معنی‌داری روی رطوبت تعادلی و زمان خشک‎ شدن تاثیر داشت. خشک ‎شدن خمیر خرما در تمام دماهای آزمایشی در محدوده سرعت نزولی رخ داد.