مدل سازی پخت نان سنگک نیم پخت
چکیده
نان سنگک از نظر عطر و طعم یکی از نان های برتر کشور به شمار می آید که دارای قابلیت زیادی جهت تولید صنعتی است. یکی از مراحل مهم و پیچیده در چرخه تولید نان، مرحله پخت آن می باشد. در پخت نان، پدیده های بسیاری همانند تبخیر آب، افزایش حجم خمیر، ژلاتینه شدن نشاسته، دناتوره شدن پروتئین ها و تشکیل پوسته ی نان به وقوع می پیوندند که برای درک و شناخت بهتر آنها علاوه بر مطالعات آزمایشگاهی نیاز به توسعه مدلهای ریاضی می باشد. در این تحقیق در مرحله اول به بررسی اثر مدت زمان تخمیر، دمای پخت و مدت زمان پخت نان سنگک بر ویژگیهای کیفی آن همانند میزان و توزیع حفرات در داخل نان، حجم ظاهری، دانسیته و فعالیت آبی نان، سفتی مغز و پوسته نان، و در نهایت رنگ پوسته پرداخته شد. نتایج آزمایشات نشان داد که : الف) افزایش زمان پخت موجب کاهش میزان رطوبت، فعالیت آبی، دانسیته، سفتی مغز و شاخص l رنگ پوسته شده و حجم، تخلخل، سفتی پوسته و شاخص های a و b رنگ پوسته را افزایش می دهد. ب) افزایش مدت زمان تخمیر موجب افزایش حجم، تخلخل و شاخص های a، bو l در نان شده و میزان رطوبت، دانسیته، فعالیت آبی و سفتی مغز را کاهش می دهد. ج) افزایش دمای پخت موجب کاهش دانسیته، میزان رطوبت، فعالیت آبی و شاخص l رنگ پوسته شده و تخلخل، حجم، سفتی پوسته و مغز و شاخص های a و b رنگ پوسته را افزایش می دهد. در مرحله دوم مطالعه، ابتدا مدلی چند فازی بصورت عددی با استفاده از روابط انتقال جرم و حرارت و براساس قوانین فیک، دارسی و فوریه، به منظور شبیه سازی پخت نان سنگک بر روی نرم افزار comsol 3.5 توسعه داده شد. سپس خواص ترموفیزیکی نان سنگک طی پخت تعیین و مدلسازی گردید. یکی از خواص ترموفیزکی مهم مورد نیاز، هدایت حرارتی بود که از روش سیم داغ برای اندازه گیری آن استفاده شد. نتایج اندازه گیری ها نشان داد که میزان هدایت حرارتی نان سنگک طی پخت به دلیل کاهش رطوبت و افزایش تخلل، کاهش می یابد. مقایسه مقادیر اندازه گیری شده هدایت حرارتی با نتایج پیش بینی شده توسط چهار مدل سری، موازی، ماکسول و کریشر نشان داد که انطباق مابین مقادیر اندازه گیری شده و مدل کریشر نسبت به سایر مدل ها بیشتر است. در پایان برای تایید مدل، مقادیر نسبت رطوبت میانگین و پروفیل های دما ی اندازه گیری شده در سه نقطه متفاوت در داخل نان سنگک طی پخت در دماهای متفاوت با نتایج پیش بینی شده توسط مدل مقایسه و صحت مدل تایید شد.