کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6665335 464309 2015 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A mathematical model of multi-dimensional freeze-drying for food products
ترجمه فارسی عنوان
یک مدل ریاضی یخ زدایی چند بعدی برای محصولات غذایی
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
یک مدل ریاضی ساده برای پیش بینی سینتیک های خشک کردن یخ زده که در آن سولیزاسیون چند بعدی در یک محصول پیشرفت می کند، و مدل به خشک کردن انجماد مکعب های سیب زده تصویب شد. این مدل شامل معادلات انتقال گرما و جرمی کلاسیک است که با فرض یک توازن انرژی نیمه حالت پایدار در رابط تعالی، حل می شود. ضریب حرارت تابشی و ضریب انتقال جرم بین محفظه و کندانسور در مدل گنجانده شده است و با انجام آزمایشات تثبیت یخ با استفاده از یخچال فریزر مورد آزمایش قرار گرفت. دارایی انتقال جمعی یک مشخصه یخچال فریزر است. این کار نشان داد که آن را به شدت تحت تاثیر سینتیک خشک کردن قرار گرفت و این امر می تواند یک پارامتر مهم برای پاسخگویی به مسئله بزرگ شدن باشد. وقتی که تصعید پیشرفت چند بعدی داشته باشد، سطوح بیرونی محصول، پایه محصول و رابط بدنه به عنوان یک عامل از میزان خشک شدن متفاوت است. این روابط از آزمایشات با خشک کردن انجماد از مکعب های سیب له شده به دست آمد و برای تعیین ضخامت متوسط ​​لایه های خشک شده و یخ زده با استفاده از مدل کروی توخالی ارائه شده در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفت. معادلات مدل با استفاده از نرم افزار تجارت الکترونیک حل شد و کاهش وزن در طی خشک کردن به عنوان عملکرد زمان پیش بینی شد. نتایج محاسبات با داده های تجربی همخوانی خوبی داشتند. این روش اجازه می دهد تا یک برنامه گرمایش و / یا واسط های محلی پارامترهای میکرو سازمانی را با ورودی دستی هدایت کند و به راحتی شبیه سازی سینتیک خشک شدن و تاریخچه دما. این مزیت بزرگ برای برنامه ریزی عملیات خشک کردن مورد نظر را به همراه می آورد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی مهندسی شیمی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
یک مدل ریاضی یخ زدایی چند بعدی برای محصولات غذایی
چکیده انگلیسی
A simple mathematical model was developed to predict the kinetics of freeze-drying where sublimation progresses multi-dimensionally in a product, and the model was adopted to the freeze-drying of peeled apple cubes. This model consists of classical heat and mass transfer equations, which are solved by assuming a quasi-steady-state energy balance at the sublimation interface. The radiative heat coefficient and mass transfer coefficient between the chamber and the condenser are included in the model, and were experimentally obtained by carrying out the ice sublimation tests with the freeze-dryer employed. The mass transfer property is a specification of a given freeze-dryer. This work suggested that it strongly influenced the drying kinetics and it would be an important parameter to meet scaling-up issue. When the sublimation progresses multi-dimensionally, the surface areas of the product exterior, the product bottom and the sublimation interface varied as a function of the extent of drying. These relationships were obtained from experiments with freeze-drying of peeled apple cubes and employed for estimating the mean thickness of the dried and frozen layers with a hollow spherical model proposed in the study. The model equations were solved using commercial spreadsheet software, and the weight loss during drying was predicted as a function of time. The calculation results were in good agreement with the experimental data. This approach allows to set a heating program and/or localized variances of microstructural parameters by manual input, and easily simulate drying kinetics and temperature history. This makes big advantage for planning a desired drying operation.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Food Engineering - Volume 161, September 2015, Pages 55-67
نویسندگان
, ,