Dergiler / Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2022 / Cilt: 28 - Sayı: 7

Dondurarak ve vakumla kurutulmuş mürdüm eriklerinin rehidrasyon davranışının geliştirilmiş bir Chebyshev ağı ile modellenmesi

Modeling of rehydration behavior of freeze- and vacuum-dried damson plums by an enhanced Chebyshev network

Sayfa
1036–1044
Yayın Tarihi
2022-12-30
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Önerilen Chebyshev ağının, rehidrasyon ve kurutma makinelerinin gömülü tasarımında cimri bir model olarak kullanılabileceği ve böylece rehidrasyon ve kurutma özelliklerinin önceden doğru bir şekilde tanımlanabileceği sonucuna varılmıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmanın amacı, dondurarak ve vakumla kurutulmuş mürdüm eriklerinin (Prunus insititia) üç farklı sıcaklıkta (25, 45 ve 60°C) rehidrasyon özelliklerini incelemektir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Diklik ve öznitelik çıkarımı nedeniyle önerilen geliştirilmiş Chebyshev ağı, mürdüm eriklerinin rehidrasyon davranışını açıklamak için en düşük RMSE değerleri ile test edilen modeller arasında en iyi yaklaşım modeli olarak elde edilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Önerilen Chebyshev ağının, rehidrasyon ve kurutma makinelerinin gömülü tasarımında cimri bir model olarak kullanılabileceği ve böylece rehidrasyon ve kurutma özelliklerinin önceden doğru bir şekilde tanımlanabileceği sonucuna varılmıştır.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Rehidrasyon · Öznitelik çıkarımı · Yapay Chebyshev ağı

Özet

Bu çalışmanın amacı, dondurarak ve vakumla kurutulmuş mürdüm eriklerinin (Prunus insititia) üç farklı sıcaklıkta (25, 45 ve 60°C) rehidrasyon özelliklerini incelemektir. İlk olarak, kinetik modeller (Weibull, Peleg, Üstel ve Birinci derece) matematiksel modeller oluşturmak ve rehidrasyon kinetiğini analiz etmek için tasarlanmıştır. İkinci olarak, yapay bir Chebsyhev ağı, modelleme kabiliyetini geliştirmek için yeni bir aşırı öğrenme makinesi tabanlı özellik çıkarma katmanı önerilecek şekilde rehidrasyon kinetiğinin modellenmesi için tasarlanmıştır. Deneysel veriler ve yapay modeller, rastgele seçilen veri setleri dikkate alınarak analiz edilmiş ve modellerin doğruluğunu karşılaştırmak için hataların kök ortalama kareleri (RMSE) hesaplanmıştır. Diklik ve öznitelik çıkarımı nedeniyle önerilen geliştirilmiş Chebyshev ağı, mürdüm eriklerinin rehidrasyon davranışını açıklamak için en düşük RMSE değerleri ile test edilen modeller arasında en iyi yaklaşım modeli olarak elde edilmiştir. Kinetik modelleri için yüzde RMSE değerleri ~%3.1 ve 4.8 aralığında değişirken, Chebyshev ağları için maksimum ve minimum yüzde değerleri sırasıyla %2.32 ve %0.51'dir. Önerilen Chebyshev ağının, rehidrasyon ve kurutma makinelerinin gömülü tasarımında cimri bir model olarak kullanılabileceği ve böylece rehidrasyon ve kurutma özelliklerinin önceden doğru bir şekilde tanımlanabileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract

The aim of this paper is to investigate the rehydration properties of freeze- and vacuum-dried damson plums (Prunus insititia) at three different temperatures (25, 45 and 60°C). First, kinetic models (Weibull, Peleg, Exponential and First-order) were designed to construct mathematical models and analyze the rehydration kinetics. Second, an artificial Chebsyhev network was designed for modeling of the rehydration kinetics such that a novel extreme learning machine-based feature extraction layer is proposed to improve its modeling capability. The experimental data and artificial models were analyzed considering the randomly selected data sets, and the root mean squared errors (RMSE) were computed to compare accuracy of the models. Due to orthogonality and feature extraction, the proposed enhanced Chebyshev network was obtained as the best approximator model among tested models with the the lowest RMSE values to explain the rehydration behavior of damson plums. While the percentage RMSE values for kinetic models vary in the range of ~3.1 and 4.8%, the maximum and minimum percentage values for Chebyshev networks are 2.32% and 0.51%, respectively. It is concluded that the proposed Chebyshev network can be used as a parsimonious model in the embedded design of the rehydration and drying machines so that predefined rehydration and drying characteristics can be accurately defined.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

ISLEROGLU, H., BEYHAN, S. (2022). Dondurarak ve vakumla kurutulmuş mürdüm eriklerinin rehidrasyon davranışının geliştirilmiş bir Chebyshev ağı ile modellenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 28 - Sayı: 7, 1036–1044. https://ajindex.com/articles/862548

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (15)

  1. Sagar VR, Kumar S. “Recent advances in drying and dehydration of fruits and vegetables: A review”. Journal of. Food Science and Technology 47(1), 15-26, 2010
  2. Górnicki K, Kaleta A, Trajer J. “Modelling of dried apple rehydration indices using ANN”. International Agrophysics, 33(3), 285-296, 2019
  3. Moreira R, Chenlo F, Chaguri L, Fernandes C. “Water absorption, texture and color kinetics of air-dried chestnuts during rehydration”. Journal of Food Engineering, 86(4), 584-594, 2008
  4. Link JV, Tribuzi G, Laurindo JB. “Improving quality of dried fruits: A comparison between conductive multi-flash and traditional drying methods”. LWT-Food Science and Technology, 84, 717-725, 2017
  5. Zhou C, Feng Y, Zhang L, Yagoub AEA, Wahia H, Ma H, Sun Y, Yu X. “Rehydration characteristics of vacuum freeze-and hot air-dried garlic slices”. LWT-Food Science and Technology, 143, 1-8, 2021
  6. Mousa N, Farid M. “Microwave vacuum drying of banana slices”. Drying. Technology, 20(10), 2055-2066, 2002
  7. Tekin ZH, Baslar M. “The effect of ultrasound-assisted vacuum drying on the drying rate and quality of red peppers”. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 132, 1131-1143, 2018
  8. Fauster T, Giancaterino M, Pittia P, Jaeger H. “Effect of pulsed electric field pretreatment on shrinkage, rehydration capacity and texture of freeze-dried plant materials”. LWT-Food Science and Technology, 121, 1-7, 2020
  9. Ratti C. “Hot air and freeze-drying of high-value foods: a review”. Journal of Food Engineering, 49(4), 311-319, 2001
  10. Kaymak-Ertekin F. “Drying and rehydrating kinetics of green and red peppers”. Journal of Food Science, 67(1), 168-175, 2002
  11. Dadalı G, Demirhan E, Özbek B. “Effect of drying conditions on rehydration kinetics of microwave dried spinach”. Food Bioproducts Processing, 86(4), 235-241, 2008
  12. Cunningham S, Mcminn W, Magee T, Richardson P. “Modelling water absorption of pasta during soaking”. Journal of Food Engineering, 82, 600-607, 2007
  13. Demiray E, Tulek Y. “Effect of temperature on water diffusion during rehydration of sun-dried red pepper (Capsicum annuum L.)”. Heat Mass Transfer, 53(5), 1829-1834, 2017
  14. Rojas ML, Silveira I, Augusto PED. “Ultrasound and ethanol pre-treatments to improve convective drying: Drying, rehydration and carotenoid content of pumpkin”. Food Bioproducts Processing, 119, 20-30, 2020
  15. García-Pascual, P., Sanjuán, N., Melis, R., & Mulet, A. “Morchella esculenta (morel) rehydration process mod