مقدمه امروزه، خشک کردن محصولات کشاورزی روشی توسعه یافته است که با حذف بخشی از رطوبت منجر به پایداری فیزیکوشیمیایی محصول شده و همچنین باعث تولید محصولات مختلف با خواص کیفی جدید و با ارزش غذایی و اقتصادی متفاوت می شود. ضریب نفوذ رطوبت مهمترین ویژگی در محاسبات خشک کردن است. مواد و روش ها در این پژوهش مدل سازی سینتیک خشک شدن صمغ دانه بالنگو در یک خشک کن فروسرخ بررسی شد. تاثیر فاصله نمونه ها از لامپ پرتودهی در سه سطح 5، 5/7 و 10 سانتی متر و اثر ضخامت صمغ درون ظرف در سه سطح 5/0، 0/1 و 5/1 سانتی متر بر سرعت انتقال جرم و ضریب نفوذ موثر رطوبت در طی فرآیند خشک شدن صمغ دانه بالنگو بررسی شد. مدل های استاندارد (ونگ و سینگ، هندسون و پابیس، تقریب انتشار، پیج، پیج اصلاح شده، نیوتن، میدیلی و لگاریتمی) جهت بررسی سینتیک خشک شدن بر داده های آزمایشی برازش داده شد و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. یافته ها نتایج نشان داد فاصله نمونه ها از لامپ پرتودهی و ضخامت نمونه ها بر سرعت انتقال جرم هنگام خشک شدن این صمغ اثر معنی داری دارند. با افزایش فاصله نمونه ها از منبع حرارتی از 5 به 5/7 سانتی متر و از 5/7 به 10 سانتی متر، زمان خشک شدن صمغ دانه بالنگو به ترتیب 49/21 درصد و 20/15 درصد افزایش یافت. اثر فاصله نمونه از لامپ حرارتی فروسرخ و ضخامت نمونه بر تغییرات ضریب نفوذ موثر رطوبت صمغ دانه بالنگو بررسی و نشان داد که با کاهش فاصله و افزایش ضخامت نمونه ها مقادیر این ضریب افزایش می یابد. با کاهش فاصله نمونه از لامپ از 10 به 5 سانتی متر، مشاهده گردید که ضریب نفوذ موثر رطوبت از m2s-1 9-10×82/4 به m2s-1 9-10×05/7 افزایش یافت. نتیجه گیری در مدل سازی فرآیند خشک کردن صمغ دانه بالنگو مدل پیج نسبت به سایر مدل ها با بزرگ ترین مقدار ضریب تبیین و کوچک ترین خطا، نتایج نزدیک تری به داده های آزمایش را داشت.

در این مطالعه، رفتار خشک شدن ورقه های نازک لیمو شیرین رقم جهرم در خشک کن لایه نازک آزمایشگاهی بر اساس مدل ریاضی پیج مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها در پنج سطح دمایی 40، 50، 60، 70 و 80 درجه سلسیوس و در دو ضخامت 3 و 6 میلی متر و سرعت هوای 0.5 متر بر ثانیه با سه تکرار انجام گرفت. رفتار خشک شدن لایه نازک لیمو شیرین بر اساس داده های آزمایشگاهی برازش شد و ثابت ها و ضرایب مدل پیج استخراج شد. دقت مدل بر اساس سه شاخص آماری ضریب تعیین (R2)، مربع کای (χ2) و ریشه متوسط مربع خطای داده ها (RMSE) ارائه شد. متوسط شاخص آماری R2، χ2 و RMSE به ترتیب برابر 0.9981، 0.000059 و 0.00717 برای سرعت 0.5 متر بر ثانیه در ضخامت 3 میلی متر و 0.9978، 0.000072، 0.00822، برای سرعت 0.5 متر بر ثانیه در ضخامت 6 میلی متر برآورد شد. برای توضیح انتقال رطوبت از لایه های نازک لیمو شیرین، مدل فیک مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد مقدار ضریب پخش موثر در نمونه های خشک شده در دماهای بین 40 تا 80 درجه سلسیوس و در سرعت 0.5 متر بر ثانیه و ضخامت 3 میلی متر، از 9-10× 8.04 تا 8-10×2.97 متر بر ثانیه و در ضخامت 6 میلی متر، از 8-10×1.31 تا 8-10×7.63 متر مربع بر ثانیه تغییر می کند. با استفاده از رابطه آرهنیوس انرژی لازم برای فعالسازی و ثابت ضریب پخش در ضخامت 3 میلی متر به ترتیب برابر 28.53 کیلو ژول بر مول و 4-10×5.01 متر مربع بر ثانیه و در ضخامت 6 میلی متر به ترتیب برابر 39.46 کیلو ژول بر مول و 4-10×9.37 متر مربع بر ثانیه به دست آمد.

در این تحقیق به بررسی فرآیند سینتیک خشک کردن، به دست آوردن ضریب انتشار رطوبتی موثر، تعیین بهترین مدل ریاضی و به دست آوردن انرژی فعال سازی برای خرما رقم مضافتی در خشک کن خورشیدی کابینتی پرداخته شد. آزمایش های خشک شدن در سه سطح دمایی 50، 65 و 80 درجه سلسیوس و سه سطح سرعت جریان هوا 1، 1.5 و 2 متر بر ثانیه انجام شد. تاثیر دما و سرعت هوا بر پارامتر زمان و چروکیدگی در قالب طرح کاملا تصادفی بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان داد که اثر دما و سرعت هوا بر فرآیند خشک شدن معنی دار می باشد. به طور متوسط افزایش دما از 50 به 80 درجه سلسیوس %70.77 زمان خشک شدن را کاهش داد. برای فرآیند مدل سازی ریاضی 8 مدل تجربی را بر داده های آزمایشگاهی برازش داده شد سپس با توجه به بزرگ ترین مقدار ضریب تعیین (R2)، کمترین مقدار مربع کای (c2) و ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE) بهترین مدل ریاضی با دقت بالا انتخاب شد. نتایج حاصل از تحلیل رگرسیونی مدل های مورد بررسی، نشان داد که مدل پیج بهترین برازش را با داده های به دست آمده دارد. همچنین کمترین ضریب نفوذ رطوبتی موثر 10-10×4.309 در دمای 50 درجه سلسیوس و بیشترین مقدار 9-10×1.889 در دمای 80 درجه سلسیوس به دست آمد. مقدار انرژی فعال سازی به دست آمده در خشک کردن خرمای مضافتی از 31.22 تا 42.27 کیلوژول بر مول مشاهده شد.

هدف از انجام این مطالعه، محاسبه ضریب پخش موثر و انرژی فعال سازی برگ های ریحان در خشک کردن نازک می باشد. آزمایش های خشک کردن لایه نازک تحت پنج سطح دمای خشک کن 40، 50، 60، 70 و 80 درجه سلسیوس، سه سطح سرعت هوای ورودی 1.5، 2 و 2.5 و سه سطح رطوبت هوای ورودی 20، 40 و 60 درصد انجام شد. برای توضیح انتقال رطوبت از لایه های نازک ریحان، مدل فیک پخش مورد استفاده قرار گرفت. نتایج، نشان داد مقدار ضریب پخش موثر در نمونه های خشک شده در دماهای بین 40 تا 80 درجه سلسیوس، از 1.05009´10-11 تا 2.24941´10-10 m2/s تغییر می کند. با استفاده از رابطه آرنیوس انرژی لازم برای فعال سازی، از 44.04 تا 60 Kj/mol و ثابت ضریب پخش از 1.29618391´10-4 تا 1.31327786´10-1 m2/s به دست آمد که نشان دهنده اثر دمای خشک کن، سرعت هوا و رطوبت نسبی هوای ورودی روی پدیده پخش می باشد.

خشک کردن یکی از مراحل مهم فرآوری پسته است. در این پژوهش, جهت تعیین ضریب نفوذ موثر، انرژی فعالیت و سینیتیک خشک شدن پسته، یک خشک کن بستر سیال ناپیوسته آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد. مدلهای تجربی مختلفی جهت انطباق با داده های آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور مهمترین پارامترهای موثر در فرآیند خشک کردن یعنی دمای هوا (در چهار سطح مختلف Co 60 ,45 ,30 ,25,) و سرعت جریان هوا (در سه سطح (10 ,8 ,6 m/s بررسی شد. دما و سرعت جریان هوا بر زمان خشک شدن پسته به طور قابل توجهی اثر گذار بوده, ضمن اینکه تاثیر دما به مراتب نسبت به سرعت جریان هوا بیشتر است. ضریب نفوذ موثر پسته همچون اغلب مواد غذایی بین 9-10 تا 11-10 تعیین شده است. همچنین بر اساس نتایج بدست آمده می توان گفت خشک شدن پسته در مرحله سرعت نزولی اتفاق می افتد و کنترل کننده فرآیند خشک کردن, نفوذ رطوبت می باشد. با تجزیه و تحلیل نتایج بدست آمده می توان دریافت که مدل دو پارامتری در تمام محدوده مورد آزمایش و مدل هندرسون – پیبیس در دماها و سرعت جریان های بالا بهترین انطباق را با داده های آزمایشی دارند.

آلبالو خشک شده ماندگاری زیادی دارد و می تواند جایگزین خوبی برای میوه تازه باشد. در این پژوهش اثر اعمال پیش تیمار مایکروویو بر محتوای فنل کل، زمان خشک شدن، ضریب نفوذ مؤثر رطوبت، شاخص تغییرات رنگ کلی، چروکیدگی و آبگیری مجدد آلبالو بررسی و سینتیک خشک شدن آن مدل سازی شد. برای اعمال پیش تیمار مایکروویو، آلبالوها به مدت 0، 30، 60، 90 و 120 ثانیه داخل دستگاه مایکروویو قرار گرفتند و بعد از خروج از دستگاه، به صورت لایه نازک داخل خشک کن با دمای 70 درجه سلسیوس قرار گرفتند. نتایج این پژوهش نشان داد که تیمار مایکروویو، به صورت معنی داری سبب افزایش سرعت خروج رطوبت از آلبالوها، افزایش ضریب نفوذ مؤثر رطوبت و در نتیجه باعث کاهش زمان خشک کردن آلبالوها شد (05/0>p). با افزایش زمان تیمار مایکروویو از صفر به 120 ثانیه، میانگین زمان خشک شدن آلبالوها در خشک کن 32 درصد کاهش یافت. همچنین با افزایش زمان تیمار مایکروویو از صفر به 120 ثانیه، متوسط ضریب نفوذ مؤثر رطوبت 85 درصد افزایش یافت (05/0>p). حداکثر مقدار فنل مربوط به نمونه تیمار شده با مایکروویو به مدت 90 ثانیه بود. با افزایش اعمال تیمار مایکروویو، شاخص تغییرات رنگ نمونه ها افزایش یافت، البته این تغییر معنی دار نبود (05/0p). زمان اعمال امواج مایکروویو تأثیر معنی داری بر آبگیری مجدد آلبالوهای خشک شده نداشت. مدل پیج به عنوان مدل مناسب برای پیش بینی کننده تغییرات نسبت رطوبت تحت شرایط مورد آزمایش انتخاب شد. در مجموع، اعمال 120ثانیه مایکروویو پیش از فرآیند خشک کردن آلبالو به دلیل حفظ ترکیبات فنلی، افزایش سرعت انتقال جرم و کاهش زمان خشک کردن، توصیه می شود.