تأثیر ترکیبی پیش‌تیمارهای اولتراسوند، مایکروویو و آبگیری اسمزی روی سینتیک دفع رطوبت طی سرخ‌کردن عمیق سیب‌زمینی

Abstract

هدف از این پژوهش، مدل­سازی دفع رطوبت طی سرخ­کردن عمیق قطعات سیب­زمینی پیش­تیمار شده با اولتراسوند (فرکانس 40 کیلو­هرتز به مدت 10 و 30 دقیقه)، مایکروویو (توان 5 وات بر گرم به مدت 5 دقیقه) و آبگیری اسمزی (محلول سدیم کلرید با غلظت­های 1 و 3 درصد و دمای 40 درجه سانتی­گراد به مدت 3 ساعت) بود. از قانون دیفوزیون فیک برای مدل­سازی دفع رطوبت طی فرآیند سرخ­کردن استفاده شد. پیش­تیمار اولتراسوند به مدت 10 دقیقه، ضریب انتشار مؤثر رطوبت و سرعت خروج رطوبت از سیب­زمینی را کاهش داد. علاوه بر این، از تعدادی مدل تجربی پیشنهادی نیز برای مدل­سازی دفع رطوبت حین فرآیند استفاده شد. همچنین، با استفاده از رابطه آرنیوس، تأثیر دما بر ضریب انتشار موثر رطوبت بررسی شد. با افزایش دمای سرخ­کردن، ضریب انتشار مؤثر رطوبت به صورت لگاریتمی افزایش پیدا کرد. در طرف دیگر، با استفاده از تجزیه و تحلیل رگرسیون چند متغیره، ضرایب ثابت مدل­های دفع رطوبت وابسته به شرایط مختلف فرآیند (غلظت محلول اسمزی، زمان اولتراسوند، توان مایکروویو و دمای سرخ­کردن) به دست آمدند. در حالت کلی، اعمال پیش­تیمارهای مایکروویو و آبگیری اسمزی و همچنین تلفیق پیش­تیمار­های مذکور با اولتراسوند، محتوای رطوبت اولیه قطعات سیب­زمینی را کاهش داد.