رضا امیری چایجان

چکیده: صنایع تبدیلی به دلیل به کارگیری محصولات کشاورزی به عنوان مواد اولیه می تواند عاملی برای استفاده بهتر از این محصولات تلقی گردد. بسیاری از محصولات کشاورزی دارای زمان تولید و مصرف متفاوتی می باشند. تولید یا برداشت آن ها معمولاً در یک زمان مشخص و کوتاه ولی مصرف در زمان طولانی تری صورت می گیرد. صنایع تبدیلی می تواند با حفظ و نگه داری محصولات در آن ها به گونه ای تغییر و تبدیل ایجاد نماید که امکان مصرفشان در طی سال میسر باشد. هدف از انجام این پژوهش بهینه سازی خشک کردن ورقه و تفاله باقی مانده از فرآیند آبگیری آن با خشک کن خلائی به دو روش نرمال و کنترل آتسمفر به روش سطح پاسخ است. همچنین به منظور کاهش پسماند غذایی، استفاده حداکثری دردسترس منابع طبیعی، فرآیند تولید قرص خوراکی پرتقال موردبررسی، ارزیابی و بهینه سازی به روش سطح پاسخ قرار گرفت. از طرف دیگر به منظور دست یافتن به درک صحیحی از پدیده خشک کردن ورقه پرتقال، فرآیند انتقال حرارت و رطوبت و واکنش تخریب اسکوربیک اسید ورقه پرتقال در حین خشک شدن روش اجزای محدود شبیه سازی شد.بدین منظور با کمک نرم افزار کامسول مولتی فیزیک فرآیند خشک شدن در دماهای 45، 65 و °C 85 در فشار خلائی kPa 60 شبیه سازی شد. در روش کنترل آتسمفر هوای داخل مخزن خلا با گاز بی اثر نیتروژن جایگزین شد و با مقایسه دو روش خشک کردن نرمال آتسمفر با کنترل آتسمفر اثر غلظت گاز اکسیژن باقی مانده در مخزن خلا بر روی خواص حرارتی (ضریب نفوذ موثر رطوبت و انرژی مصرفی کل)، فیزیکی (شاخص های رنگی b*Δ، Δa*، ΔL* و شاخص قهوه ای شدن) و شیمیایی (ظرفیت آنتی اکسیدانی، فنول کل بافت و اسکوربیک اسید) ورقه و تفاله پرتقال مورد ارزیابی قرار گرفت. درنهایت هر دو روش خشک کردن با طرح مرکب مرکزی بهینه سازی شد. نتایج خشک کردن ورقه پرتقال نشان داد که کنترل آتمسفر بهینه شده نسبت به نرمال آتمسفر ضریب نفوذ موثر رطوبت را حدود 200% افزایش و انرژی مصرفی کل را تقریباً 50% کاهش می دهد. همچنین، ظرفیت آنتی اکسیدانی در نقطه بهینه کنترل آتمسفر تقریباً دو برابر بیشتر از نرمال آتمسفر بود. اگرچه اثر دما بر روی فنول کل بافت ورقه پرتقال تحت اثر روش نرمال آتمسفر غیرخطی بود، اما روش کنترل آتسمفر توانست رفتار غیرخطی دما را بروی فنول کل بافت ورقه پرتقال تعدیل کند. به صورت کلی اسکوربیک اسید زمانی که به روش کنترل آت

سیر یکی از محصولات ارزشمند است که مصرف آن به صورت مداوم در حال افزایش است. مصرف رو به رشد سیر، نیازمند تامین پایدار این محصول ویژه است. تامین منابع این محصول، در گرو مسائل متعددی مانند افزایش راندمان کشت، ارتقای کیفیت برداشت، و همچنین بهینه سازی فرآوری و ذخیره سازی آن می باشد. فرآوری و ذخیره سازی سیر، از کلیدی ترین مراحلی است که وجود کوچکترین نقصان در آن می تواند سبب خسارات فراوانی شود. عوامل مختلفی می تواند تهدید کننده ی کیفیت سیر در هنگام فرآوری و ذخیره سازی آن باشد. یکی از عوامل مخاطره آمیز برای کیفیت سیر، وجود عوامل بیماری زای قارچی است که راندمان و بهره وری این محصول را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد. همچنین، نوع فرآوری و همچنین شرایط ذخیره سازی از دیگر عواملی می باشند که کیفیت سیر را دستخوش تغییرات می کنند. سیر یکی از محصولاتی است که کوچک-ترین تنزل کیفیت، سبب تغییرات زیادی در رایحه ی آن می شود. سعی بر آن شد تا با استفاده از رویکردی نوین مانند سنجش رایحه ی سیر، اقدام به پایش کیفی آن در مراحل فرآوری و نگهداری شود. بنابراین، از یک بینی الکترونیکی به منظور رایحه-سنجی سیر، تحت اعمال فاکتورهای موثر در مراحل فرآوری و نگهداری استفاده شد. در همین راستا این تحقیق در دوبخش مجزای استفاده از بینی الکترونی در مرحله ی فرآوری و همچنین استفاده از بینی الکترونیکی در مرحله ی نگهداری، انجام پذیرفت. به موازات این رویکرد غیرمخرب، از آزمایش های متعدد دیگری نیز بهره گرفته شد تا میزان همبستگی شاخصه ی کیفی بررسی شود. در این تحقیق، به منظور آنالیز داده ها از روش های تحلیلی متنوعی مانند آنالیز واریانس، آزمون مقایسه ای چندگانه، آنالیز مولفه های اصلی، آنالیز تفکیک خطی، ماشین بردار پشتیبان، شبکه عصبی پس انتشار خطا، و حداقل مربعات جزئی استفاده شد. نتایج مشخص نمودند که عوامل محیطی می توانند به سرعت کیفیت سیر را تحت الشعاع قرار دهند. همچنین استفاده از رویکردهایی محافظتی مانند اتمسفر کنترل شده و یا استفاده از بسته بندی های نوین می تواند کاهش کیفیت سیر را به تعویق بیاندازد. خروجی روش آنالیز مولفه های اصلی نشان داد که کوچکترین تغییر در بافت سیر، منجر به تغییرات پروفایل رایحه ی سیر می شود. در نهایت نتایج اثبات نمودند که بینی الکترونیکی می تواند به عنوان مرجعی در زمینه ی پایش کیفی سیر مورد استفاده قر

چکیده:در این پژوهش به منظوربررسی تاثیر هم زمان التراسوند، فشار خلاء و دمای تغلیظ در فرآیند تغلیظ آب گوجه فرنگی، یک دستگاه تغلیظ التراسوند-حرارتی تحت شرایط خلاء ساخته شد و اثر متغیرهای این دستگاه برای فرآیند تولید رب گوجه فرنگی بررسی و بهینه سازی شد. فرآیند تغلیظ نمونه ها در سه سطح توان التراسوند 48، 84 و W120، سه سطح فشار خلاء 10، 20 و kPa30 و سه سطح دمای تغلیظ 50، 60و °C70 صورت گرفت. برای بررسی و مقایسه اثر التراسوند بر فرآیند تغلیظ آب گوجه-فرنگی، تغلیظ نمونه ها در شرایط بدون حضور التراسوند در سه سطح فشار خلاء 10، 20 و kPa30 و سه سطح دمایی 50، 60و °C70 انجام شد. تجزیه وتحلیل آماری داده ها و بهینه سازی فرآیندهای تغلیظ با استفاده از طرح مرکب مرکزی انجام شد. نتایج نشان داد امواج التراسوند قابلیت شکستن دیواره ی سلول های گوجه فرنگی و آزادسازی محتوای داخلی آن ها از جمله لیکوپن را دارند و می توانند ذرات بزرگ تر پالپ را به ذرات کوچک تر تبدیل کنند. شرایط بهینه فرآیند تغلیظ آب گوجه فرنگی به روش التراسوند-حرارتی تحت شرایط خلاء در شرایط توان التراسوندW120، فشار خلاء kPa10 و دمای تغلیظ °C64 با شاخص مطلوبیت 979/0، با مقدار بهینه متغیرهای پاسخ شامل زمان فرآیند تغلیظ، انرژی مصرفی کل، محتوای لیکوپن و ویتامینC آب گوجه فرنگی تغلیظ شدهبه ترتیب برابر با min2/128، kWh 001/1، mg.100g-108/28 و mg.100g-163/55 به دست آمده همچنین شرایط بهینه فرآیند تغلیظ آب گوجه فرنگی به روش حرارتی تحت شرایط خلاء در شرایط فشار خلاء kPa10 و دمای تغلیظ °C5/65 با شاخص مطلوبیت 974/0، با مقدار بهینه متغیرهای پاسخ شامل زمان فرآیند تغلیظ، انرژی مصرفی کل، محتوای لیکوپن و ویتامینC آب گوجه فرنگی تغلیظ شده به ترتیب برابر با min 1/179، kWh 053/1، mg.100g-1 82/18 و mg.100g-156/45 به دست آمدند. از نتایج بدست آمده می توان نتیجه گرفت که استفاده از التراسوند در فرآیند تغلیظ آب گوجه فرنگی به همراه فشار خلاء و دمای سیال می تواند اثرات مثبتی مانند کاهش زمان فرآیند تغلیظ و انرژی مصرفی، همچنین افزایش محتوای لیکوپن و ویتامین C آب گوجه فرنگی تغلیظ شده داشته باشد به منظور بررسی تاثیر هم زمان فشار سیال و دمای تغلیظ در فرآیند فیلتراسیون آب گوجه فرنگی، یک دستگاه فیلتر پرس مارپیچ با طراحی جدید ساخته شد و اثر متغیرهای این دستگاه برای فرآ

تحقیق حاضر به منظور بررسی تاثیر امواج فراصوت توان بالا بر فرآیند خشک شدن بستر عمیق شلتوک به شیوه همرفتی انجام پذیرفت. برای دست یابی به این هدف، شلتوک رقم هاشمی با محتوای رطوبتی اولیه (d.b) 21% در داخل بستری به عمقcm 20 توسط یک دستگاه خشک کن هیبریدی هوای داغ-فراصوت در مقیاس آزمایشگاهی تا رسیدن به محتوای رطوبتی نهایی 12% در پنج سطح مختلف دما (35، 40، 45، 50 و C° 55)، سرعت هوا (2/0، 5/0، 8/0، 1/1 و m/s 4/1) و توان فراصوت (30، 60، 90، 120 و W 150) خشک شد. سینتیک خشک شدن بستر، ضریب انتشار موثر رطوبت، انرژی مصرفی، درصد برنج قهوه ای شکسته، بازده تبدیل برنج سفید سالم، درجه سفیدی، فعالیت آبی، محتوای پلی فنول کل برنج سفید و غلظت نیاسین سبوس بستر به-عنوان سطوح پاسخ در تحقیق حاضر اندازه گیری و یا محاسبه شدند. پس از انجام آزمون های تجربی، با استفاده از معادلات موازنه جرم و آنتالپی سینتیک خشک شدن بستر و با توسعه مدل گائولاو آدام اپولوس تغییرات غلظت نیاسین سبوس در عدم حضور و حضور امواج فراصوت مدل سازی شد. مطابق نتایج کلیدی تحقیق، موج دهی فراصوت منجر به تشدید کاهش رطوبت در زمان مشابه نسبت به حالت همرفتی شد. در دمایC° 35 و سرعتm/s 8/0، حضور امواج فراصوت با توانW 90 بیشترین تاثیر را در کاهش مدت زمان خشک کردن (92/27%)، مصرف انرژی (96/25%) و درصد برنج قهوه ای شکسته (22/34%) و نیز افزایش متغیرهای پاسخ ضریب انتشار موثر (46/182%)، بازده تبدیل برنج سفید سالم (13/18%)، درجه سفیدی (47/10%)، فعالیت آبی (28/17%)، محتوای پلی فنول کل در برنج سفید (55/25%) و غلظت نیاسین (58/21%) در سبوس داشت. شدت تاثیر امواج فراصوت بر بهبود وضعیت کیفی بستر عمیق شلتوک در لایه های فوقانی بستر چشم گیر بود. نتایج آزمون های عددی به خوبی توانست تغییرات محتوای رطوبتی بستر نسبت به زمان را شبیه سازی کند. نتایج عددی حاصل از مدل سازی سینتیک غلظت نیاسین نیز با میانگین ضریب تعیین (77/98%) و ریشه میانگین مربعات خطا (0704/0) انطباق خوبی با نتایج آزمون های تجربی داشت. فرآیند بهینه سازی چندهدفه عملیات خشک کردن بسترعمیق شلتوک به شیوه همرفتی-فراصوت دمایC ° 46/40، سرعت m/s 2/0 و توان W 150 را به عنوان نقاط بهینه عملیات معرفی نمود در این نقطه مقادیر مدت زمان خشک کردنmin 13/425، ضریب انتشار موثر رطوبتm2/s 10-10×09/6، انرژی مصرفی Wh34/

چکیده فرآوری ضایعات کشاورزی و پسماند های غذایی و استفاده از آنها به عنوان غذای انسان یا حیوان یک راه حل مناسب برای تبدیل این مواد به موادی با ارزش افزوده بالا می باشد. ازآنجایی که هزینه های بالای کارگری، حمل ونقل و ذخیره سازی این مواد و ارزش غذایی کم این مواد در واحد حجم به دلیل چگالی کم آنها استفاده از آنها به شکل فرآوری نشده مناسب نیست. فشرده-سازی این مواد به شکل قرص یا پلت یک روش مناسب برای حل این مشکلات است. فرآیندهای خشک کردن قبل از مرحله پلت سازی (مرحله پودر سازی) و بعدازآن یکی از اثرگذارترین مراحل در کیفیت پلت های تولیدی است. این رساله به دو بخش تولید خوراک دام پلت شده (کاربرد حیوانی) از هفت نوع ضایعات غذایی و کشاورزی و تولید قرص فشرده شده گوجه فرنگی (کاربرد انسانی) تقسیم می شود. در بخش اول این رساله اثر پارامترهای فرآیندهای پلت سازی از دو نوع ترکیب مواد خام و خشک کردن پلت های تر تولید شده به شیوه هوای داغ- مادون قرمز شامل محتوی رطوبتی مواد خام اولیه، اندازه ذرات، دمای خشک کردن و توان مادون قرمز بر خواص فیزیکی پلت های استوانه ای(چگالی واحد، چگالی توده و چروکیدگی)، خواص مکانیکی (مقاومت به ضربه، شاخص دوام پلت و مقاومت فشاری)و خواص حرارتی (انرژی ویژه مصرفی و ضریب موثر انتشار رطوبت) آنها مورد بررسی قرار گرفتند و شرایط بهینه فرآیندهای پلت سازی و خشک کردن با استفاده از روش سطح پاسخ تعیین شدند. نتایج نشان داد که تمامی متغیرهای مستقل بر چگالی توده و چگالی واحد اثر منفی داشتند. ضریب موثر انتشار رطوبت با افزایش اندازه درات، دمای خشک کردن و توان مادون قرمز افزایش یافت. همچنین انرژی ویژه مصرفی خشک کردن با کاهش اندازه ذرات مواد خام اولیه بیشتر شد. خواص مکانیکی پلت ها با کاهش اندازه ذرات بهبود پیدا کرد. محتوی رطوبتی جیره بر مقاومت فشاری، مقاومت به ضربه و پایداری پلت ها اثر معنی داری داشت. خواص مکانیکی پلت ها با افزایش دمای خشک شدن و توان مادون قرمز کاهش یافتند. جیره ای که محتوی چربی خام آن و همچنین فیبر نامحلول در شوینده خنثی آن کمتر بود خواص مکانیکی بالاتری داشت؛ بنابراین اجزا جیره و متغیرهای فرآیندهای پلت سازی و خشک کردن بر اثر معنی داری بر کیفیت پلت های تولیدی داشتند. در بخش دوم این رساله ابتدا اثر فرآیند خشک کردن ورقه های گوجه فرنگی تازه به منظور تولید پودر گوجه فرنگی

در این پژوهش از خشک کن خلایی پاششی با ریز ذره ساز آلتراسونیک به منظور تولید پودر خشک از عصاره یریشه کاسنیوبرگکنگرفرنگی استفاده شد. روند خشک کردن در یک محفظه خشک کن خلا و در دمایی پایین ترازدمایخشک کن-هایپاششیمعمولیانجامشد. قبلازطراحی و ساخت دستگاه مورد نظر به منظور ارزیابی و امکان سنجی طرح جدید با محفظه خلا، محفظه خشک کن با دینامیک سیالات محاسباتی با استفاده از نرم افزار ANSYS CFX 16.0و مدل های ریاضی، شبیه سازی عددی شد. این روش به منظور تکمیل عمل طراحی و ارائه تصورات جزئی ترودقیق ترازپدیده های داخل محفظه خشک-کنایجادشد. جهتبررسیاستقلالجواب هاازشبکه، چهار شبکه با اندازه هایمختلف و تعداد سلول های 700000، 1200000، 2500000 و 5000000تولیدشد. با توجه به نتایج به دست آمده از شبیه سازیاستقلالشبکهدرخطوطجریان،توزیعسرعتودمابرایچهارشبکهدر-نظر گرفته شده در این پژوهش،شبکهسومباتعدادسلول 2500000 با 68/6 درصد خطای میانگین نسبتبهنتایجآزمایشیبرایمدل-سازیمناسب ترازسایرشبکه هابود.مدل سازی جریان در دو حالت آرام و توربولانسی انجام و مورد مقایسه قرار گرفت، به طوری که مدل سازی آرام با درصد خطای میانگین 72/6 درصد به نتایج حاصل از آزمایشات نزدیکتر بود. با توجه به نتیجه بهینه از مدل-سازیجریان،شبیه سازیبهدوصورتیکطرفه (one-way)و دوطرفه یا تعامل کامل(fully coupled)نیز انجام شدکه با در نظر گرفتن حالت fully coupled در مدل سازی فرآیند خشک کنخلاییپاششیبه طورمیانگین 78/92 درصدبانتایج حاصل از آزمایشات مطابقت داشت.در نهایت با اعتبارسنجیو مقایسهنتایج بهینه حاصل از مدل سازیتوزیع دما، سرعت و فشار پیش بینی شده با مقادیر اندازه گیری شده آن ها،درصدخطای اندکی به ترتیب9/5 درصد، 16/10 درصد و 82/5 درصد حاصل شد. بهینه سازی فرآیند خشک کردن تحت شرایط عملیاتی مختلف از خشک کنخلایی پاششی انجام شد. بهینه سازی با روش سطح پاسخ و به کمک نرم افزاردیزاین اکسپرت انجام گرفت. برای هر آزمایش، پارامترهای خواص کاربردی (محتوای رطوبتی و اندازه ذرات)، خواص توده ای (چگالی توده ای، چگالی حاصل از ضربه و جریان پذیری)، خواص بازسازی (ترشوندگی، پراکندگی و حلالیت) و خواص شیمیایی (محتوای فنل کل، محتوایفلاونوئید کل و فعالیت مهار رادیکال آزاد DPPH) اندازه گیری و ارزیابی شد. به منظور انجام آزمایشات، از سه سطح دمایی 55، 65 و 75 درجه سلسیوس، سه سطح