| تعداد نشریات | 286 |
| تعداد نشریات سازمان | 84 |
| تعداد شماره‌ها | 2,944 |
| تعداد مقالات | 33,229 |
| تعداد مشاهده مقاله | 43,869,978 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 20,377,169 |
بررسی پارامترهای انرژی، زیست محیطی و هزینه‌های اجتماعی فرآیند خشک‌کردن (مطالعه موردی: برش های سیب) | ||
| تحقیقات سامانه‌ها و مکانیزاسیون کشاورزی | ||
| مقاله 4، دوره 20، شماره 72، تیر 1398، صفحه 37-54 اصل مقاله (1.24 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/erams.2018.109656.1180 | ||
| نویسندگان | ||
| علی متولی* 1؛ سید جعفر هاشمی1؛ ابراهیم تقی نژاد2 | ||
| 1استادیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران | ||
| 2استادیار مهندسی مکانیک ماشین‌های کشاورزی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی مغان، دانشگاه محقق اردبیلی، مغان، ایران | ||
| چکیده | ||
| امروزه گرمایش کره زمین در اثر مصرف سوخت‌های فسیلی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. مصرف سوخت‌های فسیلی در نیروگاه‌ها به منظور تولید برق بیشترین سهم را در انتشار گازهای گلخانه‌ای و آلاینده در جهان دارند. با وجود سهم چشمگیر بخش کشاورزی از صنعت برق، بخش فرآوری و خشک کردن محصولات کشاورزی بیشترین انرژی مصرفی را به خود اختصاص داده‌اند. در این پژوهش به بررسی پارامترهای انرژی و زیست محیطی (گرمایش جهانی) و هزینه‌های اجتماعی خشک کردن لایه‌های سیب در سه دمای 45، 55 و 65 درجه سلسیوس و در سرعت جریان هوای ثابت 5/0 متر بر ثانیه در پیش‌تیمارهای مختلف اسمزی، فراصوت، بلانچینگ و مایکروویو (هر یک از پیش‌تیمارها در سه سطح) پرداخته شد. بررسی داده‌ها نشان میدهد که با افزایش دما و استفاده از پیش‌تیمارهای مختلف، مدت زمان، انرژی مصرفی و حرارت مخصوص مصرفی نسبت به تیمار شاهد روند کاهشی و مقادیر بازده انرژی، خشک شدن و حرارتی روند صعودی دارند. بالاترین مقادیر هر دو بازده انرژی و خشک شدن در استفاده از پیش‌تیمارهای مختلف مربوط به استفاده از پیش‌تیمار مایکروویو با توان 360 وات بهمدت 5/2 دقیقه در دمای 65 درجه سلسیوس بهترتیب بهمیزان 04/5 و 62/5 درصد و پایین‌ترین میزان این بازده‌ها مربوط به تیمار شاهد با دمای 45 درجه سلسیوس بهترتیب بهمیزان 27/2 و 38/2 درصد بهدست آمده است. نتایج بررسیها نشان میدهد که بیشترین و کمترین میزان گازهای گلخانه‌ای بهازای خروج هر کیلوگرم آب از لایه‌های سیب بهترتیب 19/21، 37/9 کیلوگرم CO2 و 4-10×05/10، 4-10×45/4 کیلوگرم CH4 و 4-10×01/2، 4-10×89/0 کیلوگرم N2O بوده است. همچنین بالاترین و پایین‌ترین میزان هزینه‌های اجتماعی بهازای خروج یک کیلوگرم آب از لایه‌های سیب بهترتیب در نیروگاه بخار 60/34927، 04/15449ریال، در نیروگاه 45/35263، 59/15597 ریال و در نیروگاه سیکل ترکیبی 66/30561، 91/13517 ریال برآورد گردید. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| بازده انرژی؛ حرارت مخصوص مصرفی؛ گازهای گلخانه‌ای | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Investigation of Energy Parameters, Environment and Social Costs for Drying Process (Case Study: Apple Slices) | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Ali Motevali1؛ S. Jafar Hashemi1؛ Ebrahim Taghinejad2 | ||
| 1Assistant Professor, Sari University | ||
| 2Assistant Professor, Mohaghegh Ardabili University | ||
| چکیده [English] | ||
| Now day, global warming is too considerable due to consumption of fossil fuels. Use of fossil fuels in power plants for electricity generates has the largest portion of greenhouse gas and emissions in the world. Agricultural section has the outstanding contribution in electricity industry; furthermore the processing and drying of agricultural products have the highest consumption energy. In the current research, the parameters of energy, the environment (global warming) and social costs of drying of apples slices at three temperatures 45, 55 and 65° C and the air velocity 0.5 m/s for different pretreatment of osmotic, ultrasound, blanching and microwave (each pretreatment at three levels) were evaluated. Result shown that the amount of time, energy consumption, specific energy and heat consumption decreased with increasing temperature and using different pretreatments as compared to control treatment. Also, energy, drying and thermal efficiency, increased with increasing air temperature. The highest amounts of energy and drying efficiency were obtained %5.04 and %5.62, respectively for microwave pretreatment involving 360 W power and 2.5 min at 65° C temperature. Normal treatment with 45°C temperature gave the lowest value of efficiency energy (%2.27) and drying (%2.38). Results revealed that the highest and lowest greenhouse gas for the withdrawal one kilogram of water from apple slices was produced 21.19 and 9.37 kgCO2, 10.05×10-4 and 4.45×10-4 kgCH4, 2.01×10-4 and 0.89×10-4 kgNO2 respectively. Also, the highest and lowest social costs for leaving one kg of water from apple slices was obtained 34927.60 and 15449.04 Rials for steam power plant, 35263.45 and 15597.59 Rials for power plant and 30561.66 and 13517.91 Rials for combined cycle power plant, respectively. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Energy Efficiency, Greenhouse Gases, Specific Heat Consumption | ||
| مراجع | ||
|
Aghbashlo, M., Kianmehr, M. H. and Samimi-Akhijahani, H. 2008. Influence of drying conditions on the effective moisture diffusivity, energy of activation and energy consumption during the thin-layer drying of berberis fruit (Berberidaceae). Energ. Convers. Manage. 49, 2865-2871.
Agnihotri, V., Jantwal, A. and Joshi, R. 2016. Determination of effective moisture diffusivity, energy consumption and active ingredient concentration variation in Inula racemosa rhizomes during drying. Industrial Crops and Products. Indust. Crop. Prod. 106, 40-47. Doi: 10.1016/j.indcrop.2016.09.068.
Ahmadi-Moghadam, M., Ghodrati, S., Jaafarzadeh-Haghighi Fard, N. 2013. CO2 and CH4 emission estimation using emission factors from Sugarcane Development Company. Jentashapir Sci. Med. J. 3, 9-17. (in Persian)
Amiri-Chayjan, R., Salari, K., Abedi, Q. and Sabziparvar, A. A. 2013. Modeling moisture diffusivity, activation energy and specific energy consumption of squash seeds in a semi fluidized and fluidized bed drying. J. Food Sci. Technol. 50(4): 667-677.
Anon. 2013. Iran Energy Balance-Sheet. Available at: URL: http://pep.moe.gov.ir/. (in Persian)
Barbosa-Canovas, G. V. and Vega-Mercado, H. 1996. Dehydration of Foods. 1st Ed. NY/USA: Chapman and Hall.
Brooker, D. B., Baker-Arkema, F. W. and Hal, C. W. 1992. Drying and Storage of Grain and Oilseeds. New York: Van Nostrand Reinhold.
Daliri, N., Zeynali, F. and Smaiili, M. 2015. Effect of pretreatments of blanching & microwave on quality characteristics of Zucchini slices (Cucurbita pepo. L). Iranian Food Sci. Technol. Res. J. 11(1): 48-55. (in Persian)
Eshraghi, E., Maghsoudlo, Y., Kashani-Nejad, M., Beiraghi-Tosi, Sh. and Aalami, M. 2012. Studying the effect of ultrasound pre-treatment on drying kiwi fruit sheets Iranian Food Sci. Technol. Res. J. 7 (4): 273-279.
Fernandes, F. A. N., Gallao, M. and Rodrigues, S. 2009. Effect of osmosis and ultrasound on pineapple cell tissue structure during dehydration. J. Food Eng. 90, 186-190.
Ghorbani, M., Darijani, A., Kochaki, A. and Matlabi, M. 2011. Estimation of environmental costs of greenhouse gas emissions in dairy cattle of Mashhad. J. Agric. Econ. Dev. 17 (66): 43-63.
Kalantar, K. and Panahi, M. 2016. Economic assessment of environmental implication and social costs of energy use in iran road transport sector. Quarter. Energ. Econ. Rev. 12 (47): 181-204. (in Persian)
Mazandarani, A., Mahlia, T. M. I., Chong, W. T. and Moghavvemi, M. 2011. Fuel consumption and emission prediction by Iranian power plants until 2025. Renew. Sustain. Energ. Rev. 15(3): 1575-1592.
Motevali, A., Minaei, S. and Khoshtagaza, M. H. 2011a. Evaluation of energy consumption in different drying methods. Energ. Convers. Manage. 52, 1192-1199.
Motevali, A., Minaei, S., Khoshtaghaza, M. H. and Amirnejat, H. 2011b. Comparison of energy consumption and specific energy requirements of different methods for drying mushroom slices. Energy. 36, 6433-6441.
Motevali, A., Minaei, S., Banakar, A., Ghobadian, B. and Khoshtaghaza, M. H. 2014. Comparison of energy parameters in various dryers. Energ. Convers. Manage. 87, 711-725.
Motevali, A., Tabatabaee-Koloor, R. 2017. A comparison between pollutants and greenhouse gas emissions from operation of different dryers based on energy consumption of power plants. J. Clean. Prod. 154, 445-461.
Nazari, S., Shahhoseini, O., Sohrabi-Kashani, A., Davari, S., Sahabi, H. and Rezaeian, A. 2012. SO2 pollution of heavy oil-fired steam power plants in Iran. Energ. Policy. 43, 456-465.
Nazmara, S. 2000. Coefficients of air emissions from chemical industries in the Greater Tehran area. M. Sc. Thesis. Environmental Health Engineering, School of Public Health, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran. (in Persian)
Nowak, D. and Lewicki, P. 2004. Infrared drying of apple slices. Innov. Food Sci. Emerg. Technol. 5, 353-60.
Pan, Z., Khir, R., Godfrey, L. D., Lewis, R., Thompson, J. F. and Salim, A. 2008. Feasibility of simultaneous rough rice and disinfestations by infrared radiation heating and rice milling quality. J. Food Eng. 84, 469-479.
Prajapati, V. K., Nema, P. K. and Rathore, S. S. 2011. Effect of pretreatment and drying methods on quality of value-added dried aonla (Emblica officinalis Gaertn) shreds. J. Food Sci. Technol. 48(1): 45-52.
Rahimi, N., Kargari, N., Samadyar, H. and Nikkhah-Monfared, M. 2014. Social (external) costs of NOx, SO2 and CO2 emissions from energy sector (power plants) in Iran. J. Environ. Sci. Technol. 16(3): 107-117. (in Persian)
Sahin, A.Z. and Dincer, I. 2002. Graphical determination of drying process and moisture transfer parameters for solids drying. Int. J. Heat Mass Transfer. 45, 3267-3273.
Shahidi, F., Mohebbi, M., Noshad, M., Ehtiati, A. and Fathi, M. 2012. Effect of osmotic and ultrasound pretreatments on some quality characteristics of air-dried banana. Iranian Food Sci. Technol. Res. J. 7(4): 263-272. (in Persian)
Sledz, M., Wiktor, A., Rybak, K., Nowacka, M. and Witrowa-Rajchert, D. 2016. The impact of ultrasound and steam blanching pre-treatments on the drying kinetics, energy consumption and selected properties of parsley leaves. Appl. Acous. 103, 148-156.
Syahrul, S., Hamdullahpur, F. and Dincer, I. 2002. Thermal analysis in fluidized bed drying of moist particles. Appl. Therm. Eng. 22, 1763-1775.
Timoumi, S., Mihoubi, D. and Zagrouba, F. 2007. Shrinkage, vitamin C degradation and aroma losses during infrared drying of apple slices. Lebensm-Wiss Technol. 40, 1648-54.
Tohidi, M., Sadeghi, M. and Torki-Harchegani, M. 2017. Energy and quality aspects for fixed deep bed drying of paddy. Renew. Sustain. Energ. Rev. 70, 519-528.
Tunde-Akintunde, T. Y., Oyelade, O. J. and Akintunde, B. O. 2014. Effect of drying temperatures and pre-treatments on drying characteristics, energy consumption, and quality of bell pepper. Agric. Eng. Int. CIGR J. 16(2): 108-118.
Vieira, M. G. A., Estrella, L. and Rocha, S. C. S. 2007. Energy Efficiency and Drying Kinetics of Recycled Paper Pulp. Dry. Technol. 25, 1639-1648.
Wang, Z., Zhang, Y., Zhang, B., Yang, F., Yu, X., Zhao, B. and Wei, Y. 2017. Analysis on energy consumption of drying process for dried Chinese noodles. Appl. Therm. Eng. 110, 941-948. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 892 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 383 |
||