مطالعه ي سينتيك خشك شدن و چروكيدگي يك نمونه زالزالك در يك خشك كن بستر شناور

Drying kinetic and shrinkage study of a Hawthorn sample in a vibro fluidized bed dryer using an adsorption system in order to control of inlet air humidity

در اين پژوهش فرآيند خشك كردن و چروكيدگي ميوه زالزالك در يك مقياس آزمايشگاهي مورد مطالعه قرار گرفته است. ميوه زالزالك در دماهاي 50، 60 و 70 درجه سانتي گراد با سرعت هاي جابجايي هواي ورودي 0/92 و 1/06 متر بر ثانيه با فركانس هاي 6/8 ، 7/5 و 8/2 در يك خشك كن بستر شناور ارتعاشي با استفاده از يك سامانه جذب سطحي با بسترهاي پر شده از جاذب سيليكاژل به منظور كنترل رطوبت هواي ورودي از حدود 27 درصد نسبي به 4 درصد نسبي خشك شد. نتايج نشان دادند كه زمان خشك شدن ميوه زالزالك در يك خشك كن بستر شناور ارتعاشي با استفاده از يك سامانه جذب سطحي نسبت به زمان خشك شدن آن در يك خشك كن بستر شناور ارتعاشي بدون استفاده از سامانه جذب سطحي به منظور كاهش رطوبت هواي ورودي به صورت قابل ملاحضه اي كاهش يافته است و مقدار اين كاهش براي شرايط عملياتي مختلف متفاوت است. براي مثال در شرايط عملياتي سرعت جابجايي و دماي هواي ورودي به بستر به ترتيب برابر با برابر با 0/92 متر بر ثانيه و oC 60 و ارتعاش دستگاه برابر با 7/5 هرتز، زمان خشك شدن مقدار نمونه در حدود 15 درصد با جذب رطوبت هواي ورودي كاهش پيدا مي كند. همچنين ميزان چروكيدگي ميوه زالزالك در طول فرآيند خشك كردن تحت تاًثير دما، سرعت جابجايي و رطوبت نسبي هواي ورودي است و اثر سرعت جابجايي هواي ورودي بر ميزان چروكيدگي آن در قياس با دو عامل ديگر كمتر است. در بين مدل هاي ارائه شده براي مدل سازي خشك شدن ميوه ها، مناسب ترين مدل ها جهت بررسي سينتيك خشك شدن و چروكيدگي ميوه زالزالك به ترتيب مدل هاي لگاريتمي و رتي با بيشترين مقدار R2 و كمترين مقدار RMSE انتخاب شدند.

In this research، drying process and shrinkage of Hawthorn in a laboratory scale was studied. The Hawthorn fruit was dried in a Vibro-Fluidized Bed (VFB) dryer by an air stream with 50، 60 and 70 oC inlet temperatures، and 0.92 and 1.06 m/s inlet velocities and 6.8، 7.5 and 8.2 Hz frequencies using an adsorption system، with silica gel particles as adsorbent media، in order to control the inlet air humidity from about 27 relative percent to 4 relative percent. Results show that the drying time of Hawthorn in VFB dryer in present of control humidity system was reduced significantly as compared to the drying in a VFB dryer without using control humidity system and this reduction is different for various operating conditions. For example، for inlet air velocity and temperature to the dryer equal to 0.92 m/s and 60 oC respectively، the drying time was reduced about 15 percent for device with inlet humidity control system compared to usual conditions. On the other hand، the shrinkage of Hawthorn was affected by inlet air humidity، temperature and velocity in the dryer and the effect of air velocity on the shrinkage of Hawthorn is less than to others. Among proposed mathematical models for drying and shrinkage of fruits، the Logarithmic and Ratti models were selected as the appropriate models for drying kinetic and shrinkage of Hawthorn respectively based on experimental conditions with largest amount of R2 and smallest amount of RMSE.