红外辐射加热技术在果蔬脱水干燥中的应用研究

论述了红外辐射干燥的机理,分析了红外辐射干燥果蔬数学模型的建立情况,提出要有针对性地建立果蔬的红外干燥数学模型;对当前红外干燥果蔬的情况进行了分析,并指出应对不同的果蔬采用不同的红外辐射加热方式,以便优化红外干燥果蔬的过程,提高红外干制果蔬的品质。     

果蔬红外干燥在线实时检测系统设计

设计了一个果蔬红外干燥在线实时数据检测系统。采用质量传感器、AD温度传感器、PCI8310数据采集卡等将干燥设备中的果蔬样本信息储存到PC中,借助于VB程序进行数据处理,实现数据可视化,且生成了干燥曲线、辐射温度变化曲线及物料温度变化曲线。系统测试试验结果表明：该检测系统在线检测误差在±0.03％范围内,能够准确、实时反映果蔬红外辐射干燥过程特性。     

红外加热技术在农业物料加工中的应用

介绍了生物材料红外吸收光谱的原理和特点，总结了红外加热技术的优点，列举了几种农业生物材料干燥数学模型以及合理选择干燥模型的标准。通过大量的实例阐述了红外辐射技术在谷物干燥、果蔬脱水以及农产品消毒杀菌方面的应用和研究。在此基础上提出了红外干燥技术在生物材料加工中的进一步研究方向。     

高压脉冲电场预处理对果蔬脱水特性的影响

针对高压脉冲电场预处理物料细胞膜渗透性改变的原理,综合了国内外关于高压脉冲电场预处理果蔬干燥效果的研究成果,阐述了高压脉冲电场在果蔬脱水研究中的应用的可行性,主要就预处理机理、对果蔬形态影响与作用效果、影响因素等方面做了介绍,并对应用前景进行了展望。     

方形果蔬热风干燥变形规律研究

不同形状果蔬物料模型,干燥变形规律不尽相同。球形果蔬各径向均匀,可从径向和整体得到果蔬干燥变形规律;但球形物料制作困难,实际干燥研究应用中多采用方形果蔬物料。为此,以方形萝卜样本为研究对象,通过热风干燥,测定干燥过程中萝卜样本三维参数。同时,对其干燥过程中体积变化与含水率的相关规律进行研究,揭示方形萝卜干燥过程的变形规律,并建立变形的数学模型,得到干燥方程,为果蔬干燥过程的特性研究和生产技术提供理论指导。     

胡萝卜片微波-热风滚动床干燥物料特性研究

为了改善微波干燥果蔬的物料特性,通过搭建的微波-热风滚动床干燥(Microwave-hot-airflow rolling drying,MARD)试验台,研究了胡萝卜片在MARD不同干燥阶段的热像变化,通过低场核磁共振分析与成像(Low-field nuclear magnetic resonance analysis and imaging,NMR/MRI)研究了胡萝卜片在MARD不同干燥阶段水分状态和水分分布,试验还测得在对应干燥阶段胡萝卜片介电常数ε'和介电损耗因子ε″的变化规律。通过分析物料的脱水过程和干燥品质发现,MARD过程干燥速度逐渐降低,物料温度分布均匀,随着干燥进行温度稳定在设定范围; NMR波谱下的水分信号量逐渐降低且主峰向左移,水分的活跃程度降低; MRI信号显示,MARD干燥过程中水分分布均匀;随着MARD进行,物料介电常数ε'和介电损耗因子ε″显著降低,边缘部位介电损耗比心部低,随着干燥的进行,这种差别逐渐减小,说明由介电特性差异导致的微波干燥不均的影响在MARD过程中减弱。     

微波红外振动床协同干燥机设计与试验

针对农产品加工中微波干燥不均和红外干燥穿透能力有限等技术问题,研制了微波红外振动床协同干燥（MIVBD）设备。在结构设计上,通过COMSOL仿真分析谐振腔场强分布的均匀性,并优化了微波源馈波口布置。设备通过多孔面板将红外源与微波谐振腔隔离,在保证红外热量高效辐射的同时,确保微波、红外二者互不干扰。振动系统采用聚苯硫醚等谐振腔内部材料和钢结构外部材料制成,通过振动电机和橡胶弹簧带动物料振动。以高含水率生姜片为典型物料,对MIVBD设备的干燥效率、均匀性和色泽等相关品质进行试验研究,当物料温度超过上限温度时微波和红外停止工作,结果发现,微波红外振动干燥比微波红外干燥时间缩短了14.29%,微波红外振动干燥时温度不均匀系数最小（2.28%）,并且微波红外振动干燥显著降低了干燥能耗,改善了相关品质。     

稻谷红外辐射与对流联合干燥过程的模型模拟

为了揭示红外辐射与对流联合干燥机理以及干燥过程的热质传递特性,建立了联合干燥过程的数学模型;数值模拟了稻谷干燥中的热质传递过程;根据数值模拟的干燥条件,搭建了红外辐射与对流联合干燥试验台;通过红外辐射与对流联合干燥试验,研究了不同操作条件对干燥过程的影响。结果显示数值模拟结果与试验数据吻合良好。     

红外技术用于农产品灭酶和脱水干燥的研究综述

红外辐射加热具有很强的选择性加热特点,被加热固体的吸收率远大于周围空气,热能被加热物体吸收而周围的环境温度上升不多,热能均匀,有一定的穿透效应,热效率和过程效率较高.该技术进行灭酶和加热具有干燥时间短,灭酶和干燥速率快,较少能量消耗以及较高的产品质量等优势.本文对红外辐射能在农产品加工中的特点和红外能进行农副产品灭酶与脱水干燥的研究历史和现状进行了概述,并指出该技术的研究方向.     

果蔬变风温干燥的试验研究

在振动流化床干燥机上，对果蔬物料的干燥特性进行了研究。提出了果蔬的循环变风温干燥工艺，并对其进行了初步的试验，认为此种干燥工艺具有节能和提高干制品品质的优点。     

红外玉米穗干燥试验研究

为研究红外辐射干燥条件下收获期玉米穗干燥的水分迁移规律,利用自制红外玉米穗干燥试验台对玉米穗进行了恒温和变温干燥试验,探讨了多种温度条件下玉米穗的红外辐射干燥特性及对干燥后玉米穗外观品质的影响规律。结果表明:初始含水率、干燥温度、干燥用时和辐射距离是影响玉米穗干燥效率和外观品质的主要因素;当恒温干燥玉米穗的干燥温度为58℃、辐射距离为150mm时,干燥速率达2.25%/h,且玉米籽粒的外观品质最好;变温干燥玉米穗时,较佳的干燥温度范围为55~65℃,且采用逐渐升温干燥时的干燥品质较好。本研究为研制红外辐射玉米穗干燥机研发奠定了坚实基础。     

地黄真空红外辐射干燥模型

利用设计的真空红外辐射干燥箱,对中药材地黄进行了真空红外干燥研究.通过对试验值进行求对数并线性回归,确定了地黄的薄层真空红外干燥模型的形式为Modified Page方程,该模型与辐射板温度和干燥室压力有关,并得到了各参数的表达式和数值.试验值和模型预测值比较说明,该模型能很好地描述和预测地黄真空红外干燥的水分比变化规律.     

荔枝在不同红外辐射源下真空干燥优化试验

通过不同红外辐射源真空干燥荔枝试验以及干燥工艺品质试验,表明果肉与辐射源光谱匹配显著影响干燥速率,真空度、辐射热流密度的匹配影响干燥速率及干燥品质;采用辐射源SZ、辐射距离120mm、加热/缓苏时间15min/15min、真空度0.02MPa的干燥工艺,干燥速率与干果品质综合评价最优.     

荔枝在不同红外辐射源下真空干燥优化试

通过不同红外辐射源真空干燥荔枝试验以及干燥工艺品质试验,表明果肉与辐射源光谱匹配显著影响干燥速率,真空度、辐射热流密度的匹配影响干燥速率及干燥品质;采用辐射源SZ、辐射距离120mm、加热/缓苏时间15min/15min、真空度0.02MPa的干燥工艺,干燥速率与干果品质综合评价最优。     

红外辐射材料在谷物干燥中的应用

介绍了红外辐射干燥谷物的机理,阐述了红外辐射材料的化学组成成分,概述红外辐射材料在谷物干燥中的应用及目前我国的研究进展。     

远红外粮食烘干设备发展现状

粮食干燥是粮食产后的重要环节,关系国家粮食安全问题。远红外烘干设备烘干速率快、耗能低且能有效保障粮食干燥品质,正慢慢取代传统热风烘干机械,成为市场的新宠儿。综述近15年来国内外远红外干燥技术研究现状,并从原理出发阐述干燥机理、工艺参数影响及联合干燥技术优缺点。归纳可知,当前远红外烘干设备多采用高温热源,存在粮食辐照时间短、瞬时强度大的问题,难以满足热敏性物料的烘干需求,同时单一远红外干燥技术烘干效果不理想。分析指出联合干燥技术及清洁能源将会是远红外烘干设备的发展趋势,最后探讨了以石墨烯红外辐射板为新热源的栅栏型红外烘干设备的优点,为发展新材料新热源提供新思路,旨在对远红外粮食烘干设备的研发提供参考     

红外辐射技术在农副产品加工中的应用与进展

红外辐射加热干燥技术有众多的优点，近些年来在农副产品加工中的应用越来越多。为此。介绍了红外辐射的基本原理及特点；并通过大量的实例阐述了红外辐射在谷物、蔬菜、竹材加热干燥上的应用与研究进展，以及红外辐射技术在农副产品杀菌方面的应用。     

稻谷多场协同干燥系统设计与试验

为了提高稻谷的干燥效率、加快稻谷的干燥速率及改善稻谷的干燥品质,基于稻谷水分结合能的变化特征,设计了一种红外线热辐射、逆混流引风、多场协同干燥系统,能够强化稻谷表面传热,实现了闪蒸降温干燥,改善了稻谷干燥效果。试验结果表明:红外线热辐射和逆混流引风干燥可使稻谷的干燥温度较传统的横流干燥方法降低11℃,平均去水速率提高2倍以上,爆腰增率可控制在1%以下。研究结果为实现稻谷优质、高效、节能干燥和工艺装备开发提供了参考。