عنوان پایان‌نامه
مدلسازی سینتیک و تعیین ضریب پخش مؤثر و انرژی فعال سازی دانه انار در طی فرآیند خشک شدن
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - مکانیک ماشینهای کشاورزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 43122;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 3795
- تاریخ دفاع
- ۳۱ شهریور ۱۳۸۸
- دانشجو
- راضیه ریاحی
- استاد راهنما
- شاهین رفیعی
- چکیده
- سازگاری، ارزش غذایی و درمانی و ماندگاری بالا از جمله خصوصیاتی هستند که باعث کشت انار در بعد وسیع شده است. کشور ما از نظر کشت تجاری، مرغوبیت ارقام و میزان تولید انار، رتبه اول را در جهان داراست. در این تحقیق خواص فیزیکی میوه، دانه و هسته انار شامل ابعاد، جرم، حجم، میانگین هندسی قطر، جرم مخصوص ظاهری، جرم مخصوص توده محصول، ضریب کرویت، ضریب اصطکاک ایستایی و غیره مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش¬های خشک ¬کردن دانه انار در پنج سطح دما (40، 50، 60، 70 و 80 درجه سلسیوس) و سه سرعت باد خشک¬کن (1، 5/1 و 2 متر بر ثانیه) در سه تکرار و با استفاده از سه رقم ملس یزد، رباب شیراز و گل یزد با استفاده از خشک¬کن لایه نازک انجام شد. رطوبت دانه¬های انار رقم ملس، رباب و گل در شروع آزمایش به ترتیب 46/369، 55/419 و 74/407 درصد بر پایه خشک بود. جرم توده بستر نازک در طی خشک کردن هر 10 ثانیه توسط ترازوی دیجیتال متصل به رایانه، اندازه‌گیری و ثبت گردید. بر اساس جرم نهایی محصول، رطوبت توده در طی خشک کردن به¬دست آمد و 13 مدل تجربی استاندارد بر داده‌های آزمایشگاهی برازش داده شد و کیفیت برازش آن‌ها بر حسب سه پارامتر ضریب تعیین (2R)، مربع کای ( ) و ریشه متوسط مربع خطای داده‌ها (RMSE) مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت. همچنین ضریب¬ پخش موثر و انرژی فعال-سازی برای هر سه رقم مورد آزمایش محاسبه شد. نتایج نشان داد که مقدار ضریب ¬پخش موثر در نمونه¬های خشک¬شده در دماهای 40 تا 80 درجه سلسیوس و سرعت¬های 1 تا 2 متر بر ثانیه، برای رقم ملس از10-10×72/1 تا 9-10×17/2 متر مربع بر ثانیه تغییر نمود. این مقدار برای رقم رباب 10-10× 91/2 تا 9 -10×22/2 متر مربع بر ثانیه و برای رقم گل10-10×01/2 تا 9-10×63/6 متر مربع بر ثانیه بود. مقادیر ثابت ضریب پخش از 000646/0 تا 380261/0 متر بر ثانیه و مقادیر انرژی فعال¬سازی برای شرایط آزمایش از 42/37 تا 28/52 کیلو ژول بر مول تغییر کرد. تاثیر سه عامل رقم، دما و سرعت باد و اثر متقابل رقم، دما و سرعت باد بر روی مدت زمان خشک شدن و ضریب پخش دانه انار در قالب طرح بلوک کامل تصادفی، آزمون فاکتوریل به کمک نرم¬افزار SPSS مورد آنالیز قرار گرفت و مقایسه میانگین¬های اثرات متقابل براساس آزمون چند¬¬دامنه¬ای دانکن انجام شد. نتایج نشان داد؛ دانه انار رقم رباب در دمای 40 درجه سلسیوس با سرعت باد 2 متر بر ثانیه با مقدار ضریب پخش10-10×73/ 0 از کمترین مقدار ضریب انتشار رطوبت و رقم گل در دمای 80 درجه سلسیوس با قرارگیری در سرعت باد 2 متر بر ثانیه با مقدار ضریب پخش موثر10-10×33/66 از بیشترین مقدار ضریب انتشار رطوبت برخوردار است. همچنین دانه انار، رقم ملس با شرایط سرعت باد 2 متر بر ثانیه و دمای 80 درجه سلسیوس کمترین زمان خشک شدن و دانه¬های انار رقم رباب در سرعت باد 1 متر بر ثانیه و دمای 40 درجه سلسیوس بیشترین زمان خشک شدن تا نسبت رطوبت 5/0 را به خود اختصاص دادند. دانه انار رقم ملس با شرایط خشک شدن دمای 80 درجه سلسیوس و باد 2 متر بر ثانیه کمترین زمان خشک شدن و رقم گل در شرایط آزمایش سرعت باد 1 متر بر ثانیه و دمای 40 درجه سلسیوس بیشترین زمان خشک شدن تا نسبت رطوبت 1/0 را به خود اختصاص داد.
- Abstract
- Compatibility, value of alimentary and therapeutic and having high durability are the among of features that including cultivation pomegranate in widespread. Our country from aspect of commercial cultivation, good quality varieties and production rate of pomegranate leads the first rank in the world. In this research the physical properties of fruits, arils and seeds of pomegranate including dimensions, mass, volume, geometric mean diameter, bulk density, true density, sphericity coefficient, coefficient of friction and etc. were reviewed. Drying tests of three pomegranate arils varieties in five levels temperature (40, 50, 60, 70 and 80 Celsius degrees) and three wind speed (1, 1.5 and 2 m/s) and in three repeated using thin-layer dryer was done. Pomegranate cultivars tested was Malas of Yazd, Rubab of Shiraz and Gel of Yazd. Arils pomegranate moisture of Malas, Rubab and Gel at the beginning of testing was based on 369.46, 419.55 and 407.74 percent (d.b), respectively. The Mass of pile of thin-layer was measured and recorded every 10 seconds during drying period. Based on the product final mass, moisture of mass during drying was achieved and 13 standard experimental models to the experimental data were fitted. Precision fitting models based on three-parameter, the coefficient determination (R2), Chi-square (x2) and root mean square error (RMSE), were evaluated. The results showed that the effective diffusion coefficient in 40 to 80 Celsius degrees temperatures and wind speeds of 1 to 2 m/s, for the Malas from 1.72×10-10 to 2.17×10-9 m2/s be changed. This figure was for Rubab 2.91×10-10 to 2.22×10-9 m2/ s and for Gel 2.01×10-10 to 6.63×10-9 m2/s. Diffusion coefficient changed from 0.000646 to 0.380261 m/s and activation energy value for conditions of testing changed from 37.42 to 52.28 kJ/mol. The statistical analysis was carried out using a factorial test based on randomized completely block design with three factors. Three factors were variety, temperature and wind speed. Effect of factors was evaluation by Duncan's multiple range tests. The results show that Rubab pomegranate arils in 40 Celsius degrees temperature with 2 m/s wind speed has the lowest amount of effective diffusion coefficient, 0.73×10-10 and Gel variety in 80 Celsius degrees temperature with placement in 2 m/s wind speed has the most amount of effective diffusion coefficient, 66.33×10-10. Also, pomegranate arils, Malas variety in 2 m/s wind speed and temperature of 80 Celsius degrees, has the lowest drying time and pomegranate arils, Rubab variety in wind speed of 1 m/s and temperature of 40 degrees Celsius has the most of drying time to 0.5 moisture ratio. Malas pomegranate arils to dry conditions with temperatures of 80 degrees Celsius and wind meters 2 m/s has the lowest drying time and Gel variety in conditions of experiment, 1 m/s wind speed and temperature of 40 degrees Celsius has the most of drying time to 0.1 moisture ratio.
