شبیه‌سازی مدل سینتیک خشک‌شدن لایۀ نازک نعناع‌ فلفلی (Mentha piperita L.) به‌کمک سامانۀ استنتاج تطبیقی عصبی‌ـ‌فازی(Anfis)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشکدۀ مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران

2 استاد، دانشکدۀ مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران

چکیده

رتبه‌بندی گیاهان دارویی بر اساس تعداد کل دارو نشان می‌دهد گونه‌های متعدد گیاه نعناع با نام عمومی Mentha از پر‌مصرف‌ترین گیاهانی هستند که در صنایع مختلف دارویی، غذایی، آرایشی، و بهداشتی به‌کار می روند. فرایند خشک‌کردن برای حفظ کمیت و کیفیت اسانس به‌دست‌آمده از گیاه، دارای نقش فوق‌العاده‌ای در فراوری گیاهان دارویی است. مدل‌سازی از جنبه‌های مهم این فناوری با هدف انتخاب مناسب‌ترین روش خشک‌کردن است. بنابراین، در این تحقیق، رفتار خشک‌شدن لایۀ نازک نعناع فلفلی در خشک‌کن لایه نازک تحقیقاتی به‌کمک سامانۀ استنتاج تطبیقی عصبی‌ـ‌فازی (Anfis) بررسی شد. آزمایش‌ها در سه سطح دمایی 40، 50 و 60 درجۀ سلسیوس، در سه سطح سرعت 0/1 ، 5/1 و 0/2 متر‌بر‌ثانیه انجام شد. از چهار مدل انفیس برای شبیه‌سازی سینتیک خشک‌شدن، و برای به‌وجودآوردن ساختار سامانۀ استنتاج فازی از دو روش دسته‌بندی شبکه‌ای و دسته‌بندی کاهشی استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل انفیس داده‌های آزمایشگاهی را به‌خوبی پیش‌بینی می‌کند. همچنین تکنیک دسته‌بندی کاهشی در مقایسه با روش دسته‌بندی شبکه‌ای، روشی مناسب برای ایجاد ساختار سامانۀ استنتاج فازی در فرایند پیش‌بینی مقدار رطوبت در مبحث خشک‌شدن لایۀ نازک نعناع فلفلی است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Kinetic model simulation of thin-layer drying of peppermint (Mentha piperita L.) using adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS)

نویسندگان [English]

  • Amin Nasiri 1
  • Hosein Mobli 2
  • SHahin Rafiee 2
  • Keramatollah Rezaei 2
1 PhD Student, Faculty of Agricultural Engineering and Technology, University of Tehran, Iran
2 Professors, Faculty of Agricultural Engineering and Technology, University of Tehran, Iran
چکیده [English]

Rating medicinal plants based on the total number of drug shows that the mint plant species, with
general name mentha, among the most consumption herbs that are used in various industries such as
pharmaceutical, food, cosmetics and health. Drying process, in order to maintain the quality and
quantity of essential oil extraction have a great role in the processing medicinal plants. Important
aspects of drying technology with the aim of selecting the most appropriate drying method, is
modeling of the drying process. Therefore in this study, thin layer drying behavior of Peppermint
(Mentha piperita L.) was experimentally investigated in a convective type dryer by using adaptive
neuro-fuzzy inference system (ANFIS). Drying experiments were conducted at inlet drying air
temperatures of the 40, 50 and 60°C, at three drying air velocity of 1, 1.5 and 2 m/s. For kinetic
model simulation of thin-layer drying of peppermint, four anfis models was used and for generate
the fuzzy inference system model, the two partitioning techniques, grid partitioning and subtractive
clustering, was used. Results indicated that, anfis model could satisfactorily describe the drying
curve of peppermint, also comparison of two partitioning techniques results showed that subtractive
clustering technique was found to be the most suitable for fuzzy inference system generation for
predicting moisture ratio of the thin layer drying of peppermint.

کلیدواژه‌ها [English]

  • ANFIS
  • Drying
  • grid partitioning
  • Peppermint
  • subtractive clustering