تحلیل ترودینامیکی فرآیند خشک کردن سیب‌زمینی در یک خشک‌کن مایکروویو

در پژوهش حاضر، فرآیند خشک کردن ورقه های نازک سیب زمینی با توان مایکروویو از جنبه ترمودینامیکی مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفت. در طی آزمایش ها، ورقه های سیب زمینی با ضخامت های 3.5، 5، 7 و 9 میلی متر با توان های 200، 400، 600 و 800 وات خشکانده شدند. انرژی مصرفی ویژه در محدوده 83/ تا 3.29 مگاژول بر کیلوگرم به دست آمد و با افزایش ضخامت نمونه ها به طور معنی داری (در سطح احتمال 5 درصد) افزایش یافت. راندمان انرژی فرآیند (13.23 تا 35.59 درصد) با افزایش توان مایکروویو و کاهش ضخامت نمونه ها به طور معنی داری (در سطح احتمال 5) بهبود یافت. انرژی تلف شده ویژه در طی فرآیند از0.69 تا 2.71 مگاژول بر کیلوگرم متغیر بود. راندمان اگزرژی و شاخص پایداری فرآیند به ترتیب از 10.03 تا 28.17 درصد و از 1.11 تا 1.39 متغیر بودند. در مجموع، بر اساس نتایج به دست آمده در این پژوهش، استفاده از توان های بالاتر مایکروویو برای خشکاندن نمونه های نازک تر باعث بهبود عملکرد ترمودینامیکی و کاهش اثرات زیست محیطی فرآیند شد.

Thermodynamic analysis of potato drying process in a microwave dryer

In the present research, microwave drying process of potato slices were thermodynamically analyzed and evaluated. During the experiments, potato slices with thicknesses of 3.5, 5, 7 and 9 mm were dried using powers of 200, 400, 600 and 800 W. Specific energy consumption was obtained to be the range of 0.83‒3.29 MJ kg1, and significantly increased (p < 0.05) with increasing samples thickness. Energy efficiency of the process (13.23‒35.59) was significantly (p < 0.05) improved with increasing microwave power and decreasing samples thickness. Average specific energy loss of the process varied from 0.69 to 2.71 MJ kg1. Exergy efficiency and sustainability index of the process changed from 10.03 to 28.17 % and from 1.11 to 1.39, respectively. In General, according to the results obtained in this research, practicing higher microwave powers to dry thinner samples improved the thermodynamical performance and reduced the environmental footprints of the process.