如何把握好稻谷干燥时的安全水分

稻谷水分过大,不利于其长期安全储藏;水分过低(低于安全水分),会造成稻谷损量,降低经济收入.因此,采用正确的干燥技术措施,把握好稻谷干燥时的安全水分至关重要.黑龙江省二九○农场粮食处理中心近两年稻谷干燥作业(使用5HSH-10型水稻干燥机,为顺、混流干燥加缓苏的复合干燥工艺,燃煤热风炉,电脑水分测试仪测量水分),稻谷水分始终控制在13.5%～14.0%,收到了较好的效果,现将他们的作法介绍如下.     

苜蓿薄层干燥特性试验研究

以紫花苜蓿为研究对象,在薄层干燥试验台上进行了不同处理、不同热风温度、热风速度和物料初始水分的单因素薄层干燥试验,建立了苜蓿干燥特性曲线。结果表明,苜蓿叶片的干燥速度最快,是未压扁茎的3.5倍,其次为压扁茎杆,压扁切段的干燥速度与叶片的干燥速度最接近;随着介质温度升高,干燥时间缩短,介质温度分别为100、140和180℃时,干燥时间分别为8、4.5和2.5 min,可见介质温度每提高40℃,干燥时间大致缩短一半;热风速度加大使干燥时间缩短,热风速度为0.15、0.4和0.65 m.s-1时的干燥时间分别为10、5和4 min,即热风速度在临界速度以下时,提高热风速度可以缩短干燥时间;物料初始水分为74.98%、50.03%和25.43%时,干燥时间分别为4、2和1 min,即物料初始水分越低,干燥时间越短,物料的初始水分每增加25%,干燥时间成倍增加。     

红枣干燥在线测控系统的设计与试验分析

结合红枣的特点和干燥品质的工艺要求,创新设计了一种红枣干燥在线测控系统,并应用该系统进行了红枣干燥试验。阐述了该测控系统的组成、原理及试验分析,在试验中实现自动采集干燥空气温度、风速、物料重量等数据,以及含水率变化曲线的实时显示、存储等功能,避免因为干燥条件调节滞后性导致的红枣干燥品质差等问题。结果表明：该测控系统工作性能可靠、运行稳定,在使用过程中操作简单方便、界面直观,实现了对红枣干燥加工过程的水分自动监测,从而提高红枣干燥生产效率。     

苦瓜片气体射流冲击干燥特性及干燥模型

【目的】提高苦瓜片的干制品质、缩短干燥时间,通过研究不同条件下气体射流冲击技术对苦瓜片干燥特性的影响,并根据干燥过程中水分的变化规律确定最适干燥模型。【方法】利用实验室自制气体射流冲击干燥机干燥苦瓜片,探讨不同风温(40、50、60、70和80℃)、风速(9、10、11、12和13 m·s~(-1))和切片厚度(2、3、4、5和6 mm)对物料干燥特性和水分有效扩散系数的影响,计算出干燥活化能。以确定系数(R~2)、卡方(χ~2)及均方根误差(RMSE)为评价指标,并利用Origin 8.0软件将试验所得数据与5个常用的干燥模型进行拟合,筛选出最适干燥模型,建立模型参数与干燥条件之间的关系,并检验干燥模型的预测效果。【结果】苦瓜片的气体射流冲击干燥属于降速干燥,没有明显的恒速干燥阶段。在试验条件下,风温、风速和切片厚度对苦瓜片在气体射流冲击干燥过程中的干燥特性均有一定影响,风温越大、切片厚度越小、风速越大,物料的干燥速率越大,水分比下降越快,干燥所需时间越短,但风速的影响远不如风温和切片厚度明显。通过费克第二定律可以计算出苦瓜片在干燥过程中的水分有效扩散系数,且随着风温、风速和切片厚度的增加而增加,最高的有效扩散系数为2.9668×10~(-9) m~2·s~(-1)。通过阿伦尼乌斯公式可以计算出苦瓜片干燥过程中所需的活化能Ea为29.89 kJ·mol~(-1)。所选的5个模型均具有较高的拟合度(R~20.98),都能较好的预测苦瓜片在气体射流冲击干燥过程中水分的变化规律,其中Two term exponential模型具有最大的确定系数R~2(0.99937)、最小的卡方值χ~2(0.00876)和均方根误差RMSE(0.000077),是苦瓜片气体射流冲击干燥的最适模型。【结论】风温、风速和切片厚度对苦瓜片气体射流冲击干燥过程中的干燥曲线、干燥速率曲线和水分扩散系数均有影响,且风温切片厚度风速。在风温40—80℃,风速9—13 m·s~(-1),切片厚度2—6 mm范围内,Two term exponential模型的拟合度最高,模型可有效描述苦瓜片在气体射流冲击干燥过程中的水分变化规律。     

基于低场核磁共振技术对不同干燥方式的海马品质研究

为探究不同干燥方式对海马 Hippocampus 品质特性的影响, 采用热风干燥 ( 100 ℃)、冷风干燥(40 ℃)、真空冷冻干燥 (-26～-30 ℃, 0. 1 kPa) 和真空干燥 (70℃, 133 Pa) 等方式对三斑海马Hippo-campus trimaculatus (湿体质量2. 5～3. 0 g) 进行处理, 测定并分析了海马干在不同干燥方式下的干燥性能、收缩率、水分分布等指标.结果表明: 不同干燥方式对三斑海马的干燥性能、收缩率有显著性影响 (P<0. 05), 其中, 热风干燥与真空干燥的耗时和耗能分别为15 h、 4. 03 kW?h/kg 和10 h、 2. 46 kW?h/kg,干燥性能较优, 而真空冷冻干燥的收缩率最低; 低场核磁检测结果显示, 不同干燥方式的干燥过程中海马干的水分含量下降, 主要是不易流动水和自由水含量降低; 海马干复水过程的结果显示, 不易流动水不断上升, 热风干燥和真空冷冻干燥的复水速度较快.研究表明, 热风干燥与真空干燥用时短, 具有节能效果, 而真空冷冻干燥处理的海马品质较优, 复水性能较好.     

基于Weibull分布函数的胡萝卜切片远红外干燥过程模拟及应用

【目的】探讨胡萝卜切片远红外干燥的最优工艺参数,研究不同干燥条件对胡萝卜干制品平均干燥速率、单位能耗和品质指标的影响.【方法】以干燥温度、切片厚度和辐照距离为试验因素进行胡萝卜的远红外干燥特性试验,利用Weibull分布函数对胡萝卜切片的远红外干燥过程进行模拟,比较不同干燥条件下胡萝卜干制品的指标变化.【结果】干燥温度、切片厚度和辐照距离对胡萝卜的干燥特性曲线均有显著的影响;Weibull分布函数拟合的决定系数R~2值均在0.98以上,离差平方和χ~2值均很小;尺度参数α随着干燥温度、切片厚度和辐照高度的增加而呈现减小的趋势,形状参数β大于1;估算有效水分扩散系数D_(cal)在0.435×10~(-7 )～3.080×10~(-7 )m~2/s之间,有效水分扩散系数D_(eff)在1.542×10~(-9 )～5.011×10~(-9 )m~2/s之间,均随着干燥温度、切片厚度和辐照高度的增加而增大;对比不同干燥条件下干制品的总色差值、单位能耗和平均干燥速率,发现远红外干燥技术对总色差值的影响不显著,对单位能耗和平均干燥速率的影响显著.对比热风干燥和远红外干燥方式下干制品的微观结构,发现远红外干燥可以增加物料内部微孔道的数量,提高干燥速率.【结论】Weibull可以较好地描述胡萝卜的远红外干燥过程,远红外干燥技术可以改善胡萝卜干制品的品质,减少单位能耗,缩短干燥时间.     

运用微波能技术干燥天然橡胶的研究

采用远红外、微波和微波干燥组合作为橡胶干燥介质热源,对干燥胶料的脱水效率、产量、外观质量、产品质量、生产成本、工艺条件等进行研究.研究结果表明:微波干燥单位时间的脱水效率平均为9.22%,是远红外干燥平均值的4.7倍,是气流干燥平均值的17.7倍;微波干燥最适于去除普通干燥方法较难去除的低水分(水分含量≤6%);最佳微波干燥组合是气流 微波.     

核桃气体射流冲击干燥特性及干燥模型

目的】研究不同条件对核桃气体射流冲击干燥的影响,提高核桃干制品质、缩短干燥时间,得到干燥所需活化能并筛选出最适干燥模型。【方法】采用热管和自制气体射流冲击节能干燥技术相结合的方法,利用9组试验,探讨了不同射流风温（40、50和60℃）、介质风速（11、12和13 m·s^-1）对物料干燥特性、有效水分扩散系数和活化能的影响,同时通过数据统计对5个干燥模型的拟合筛选,建立5个干燥动力学模型,分别为Page模型、Modified Page模型、Logarithmic模型、Herdenson and Pabis模型和Lemus模型,利用DPS软件对数据进行处理,拟合后得到最终的普遍适用的水分比MR与时间t的参数方程。【结果】与大多数食品物料的气体射流冲击干燥试验类似,核桃的气体射流冲击干燥主要属于降速干燥,没有恒速干燥阶段。风温对核桃气体射流冲击干燥的各个阶段影响均较大,风温越高,水分比下降越快,干燥速率越高。风速对干燥时长几乎无影响,但对于表面水分汽化阶段的速率具有一定影响,能够在这一阶段使干燥速率加快,对内部水分转移阶段的干燥速率几乎无影响。利用这一特点可以采用不同时段改变风温风速的方法,既缩短干燥时长又达到节能目的。总体来说对缩短干燥时间的影响顺序为：风温＞风速。核桃气体射流冲击干燥的有效扩散系数随风温升高而增加,风速对其几乎无影响,通过费克第二定律求出了干燥过程中核桃的有效水分扩散系数,其值为0.9674×10^-11-2.2231×10^-11m²·s^-1,由于其具有外壳等结构,所以比一般的食品物料的有效水分扩散系数低1-3个数量级。活化能随风速增大而增加,最低的活化能为27.644 kJ·mol^-1。5个模型均具有较高的拟合度,能较好地对核桃气体射流冲击干燥进行描述,其中Modified Page模型有最大的确定系数R²、最小卡方值（χ²）和均方根误差（RMSE）。以Modified Page模型,通过DPS软件进行回归,建立了在风温为40-60℃,风速为11-13 m·s^-1条件下核桃物料气体射流冲击干燥普遍适用的水分比MR与时间t的参数方程。【结论】射流风温与介质风速对核桃气体射流冲击干燥曲线、干燥速率曲线、有效水分扩散系数和活化能均有影响。根据在不同条件下得到的拟合值与试验组测定的观察值进行拟合比较,以风温为50℃、介质风速为13 m·s^-1时干燥最佳。Modified Page模型与Page模型均适合描述在风温为40-60℃,风速为11-13 m·s^-1条件下的核桃气体射流冲击干燥。而Modified Page模型拟合程度更高,是核桃气体射流冲击干燥最优模型。     

谷物干燥设备的选用

选择、使用谷物干燥设备注意以下几点:1.干燥机的容量与农业经营者的生产规模相适应;2.干燥的谷类品种不同.干燥后谷类的用途(种子、商品粮等)不同.都有专用机型或适用机型,低温循环式粮食干燥机对稻谷干燥尤为适用;3.被干燥的谷物,需经过清选除杂.如混有大量的碎杂物.会影响谷粒流动,引起干燥不均匀.杂物过多阻塞筛网,会降低干燥效率.     

方便米粉高温高湿干燥过程水分的扩散特性

对方便米粉在高温高湿条件下干燥的水分扩散特性进行了研究。结果表明 ,方便米粉干燥的水分扩散系数为 (1.5～ 3.8)× 10 -11m2 /s。在较高相对湿度 (6 0 % )下 ,水分扩散系数随含水量下降而减小。在较低相对湿度 (2 7% )下 ,水分扩散系数随含水量下降而增大。相对湿度对干燥过程的平均水分扩散系数的影响呈先下降后上升的趋势 ,在相对湿度为 4 0 %左右时 ,扩散系数最低。方便米粉的干燥能为 2 10 0 0～ 2 4 0 0 0kJ/kmol。随相对湿度的增加 ,干燥能呈先上升后下降的趋势 ,当相对湿度在 35 %～ 4 0 %时 ,干燥能最大。     

南瓜片太阳能—热泵联合干燥特性及动力学模型

研究不同干燥温度、装载密度和物料厚度对南瓜片干燥速率的影响,以探明南瓜片在太阳能—热泵联合干燥过程中的水分变化规律,并用7种干燥模型对干燥特性试验数据进行非线性回归拟合求解,确定模型系数并获得最优模型.结果表明:干燥温度、装载密度和物料厚度对南瓜片的干燥速率有显著影响(P0.05),在各干燥条件下南瓜片均呈先加速后减速的干燥过程.通过对干燥动力学模型的拟合后发现,试验数据在Midilli and Kucuk模型中的回归系数(R~2)最大,残差平方和(SSE)和均方根误差(RMSE)较低.表明Midilli and Kucuk模型能较准确地表达和预测南瓜片太阳能—热泵联合干燥过程中的水分变化规律.     

超声渗透辅助组合干燥对胡萝卜干燥均匀性及品质的影响

选用超声渗透预处理+微波联合压差膨化干燥方法制备胡萝卜脆片,考察不同蔗糖渗透液质量分数、超声功率密度、超声时间、超声温度、微波预干燥水分含量转换点和微波功率强度对胡萝卜微波预干燥水分均匀性、色泽均匀性及压差膨化干燥后产品的收缩率、脆度、色差和总类胡萝卜素保留率的影响,以期获得较优的胡萝卜脆片干燥工艺.结果表明,超声功率密度、超声时间、超声温度、蔗糖渗透液质量分数、微波预干燥的水分含量转换点和微波功率强度对胡萝卜脆片干燥均匀性和品质具有显著影响(P<0.05),通过超声渗透预处理可以显著改善微波预干燥后样品的水分和色泽均匀性;超声渗透预处理较优工艺参数为超声功率密度0.50 W/cm2,超声时间30 min,超声温度70℃,蔗糖渗透液质量分数30％,微波预干燥较优工艺参数为水分含量转换点80％,微波干燥功率强度5 W/g.研究获得了较优的胡萝卜脆片超声渗透协同微波联合压差膨化干燥工艺参数,为拓宽胡萝卜的利用途径、提高其附加值提供了切实可靠的技术和理论支撑.     

金银花热风干燥品质变化及工艺优化

[目的]解决金银花加工过程中的干燥问题,得到金银花热风干燥的较优工艺。[方法]研究了金银花在不同干燥温度(40、45、50、55和60℃)、物料量(50、100、150和200g)、预处理时间(0、0.5、1、2和3min)下的水分比和干燥速率,建立了金银花热风薄层干燥的数学模型;通过干燥温度、物料量和预处理时间的3因素正交试验,研究了不同干燥条件下金银花的平均干燥速率、色差值和绿原酸含量。[结果]降速度干燥覆盖了金银花的全部干燥过程,金银花的干燥温度、装载的物料量和金银花的预处理时间对其总的干燥时间均有影响,但干燥温度对其的影响比物料量和预处理时间更为突出;金银花热风干燥是内部水分扩散控制的降速干燥过程,提高干燥风温、减少物料量和延长预处理时间均可缩短干燥时间。使用决定系数R2、均方根误差RMSE和卡方X2对9种农产品常用干燥模型进行评价,结果表明,Wang and Singh模型是描述金银花热风干燥过程的最优模型;正交试验最佳优化工艺参数为干燥温度50℃,物料量100g,预处理时间3min。[结论]优化的热风干燥工艺可以为提高金银花的干燥品质提供理论和技术依据。     

胡萝卜切片的超声强化远红外干燥特性及动力学模拟

为探讨超声波对远红外干燥过程的强化效果,以胡萝卜切片为干燥材料,研究不同超声频率、超声功率和超声处理时间条件下,胡萝卜切片的干燥特性和品质变化规律,并用Weibull函数对干燥过程进行动力学模拟。结果表明:随着超声频率、超声功率和超声处理时间的增加,干燥时间明显减少,干燥速率显著增加;Weibull分布函数可实现较高的模型精度,拟合结果的决定系数R~2值均在0.97以上,离差平方和χ~2值均很小,尺度参数α随着超声参数的增加而呈现减小的趋势,表明超声强化的干燥过程由内部的水分扩散阻力控制。估算有效水分扩散系数D_(cal)为3.601×10~(-8)～5.317×10~(-8) m~2/s,有效水分扩散系数D_(eff)为3.535×10~(-10)～5.601×10~(-10) m~2/s,均随着超声频率、超声功率和超声处理时间的增加而增大;并且随着超声频率、超声功率和超声处理时间的增加,胡萝卜干制品的总色差值总体呈现上升趋势,胡萝卜切片细胞中微孔数量增多,热质迁移效率增大,干燥速率显著提高。     

根茎类中药材干燥技术与装备研究进展

为阐明目前不同干燥技术及干燥条件对根茎类中药材干燥特性与品质的影响,收集国内外相关研究资料,分析不同干燥技术的干后品质、干燥特性及干燥过程中的湿热传递机理,对不同干燥装备的运行原理及其在实际应用中对中药材品质特性与干燥特性的影响进行阐述,总结了根茎类中药材干燥目前存在的制约因素。结果表明：1)热风干燥技术操作方便,成本较低,是目前根茎类中药材产地主要干燥方式,但现代干燥技术在提高干燥效率与干后品质方面更为突出;2)联合干燥技术优势互补的特点可有效改善因物料内部水分扩散导致的干燥不均等问题,但目前干燥设备在实现机械化应用方面仍不够成熟;3)根茎类中药材干燥动力学机理研究已趋于成熟,进一步探究干燥过程中品质变化机理,丰富干燥基础理论研究是发展趋势之一;4)结合不同地区环境特点与根茎类中药材生产特点,设计节能环保、大型化、智能操控一体化干燥设备是发展趋势之二。     

香菇热风干燥特性及动力学模型

为探讨热风干燥技术对香菇的干燥效果,并建立最优的水分比预测模型,在干燥介质温度为45、50、55、60℃,相对湿度为25％、30％、35％、40％,风速为2、3、4、5 m/s,单位载重量为2、4、6、8 kg/m2的工况下,对香菇干燥过程中的干燥机理和工艺参数进行试验研究.利用试验得到的水分比数据,进行传统干燥动力学...     

柞木单板高频真空干燥工艺

以5 mm柞木单板为研究对象,对其实施不同干燥工艺(高频发振与停歇时间,木材控制温度(Tc)、环境压力(Pa))的高频真空干燥,测算其温度分布、干燥速度、干燥周期、终含水率及其标准偏差、脱水比、开裂和翘曲度等参数。通过对这些参数的对比分析,确定了其较适宜的高频真空干燥工艺。结果表明:干燥过程中单板材堆的温度分布变化,长度方向近端部略高,其它部位相近;宽度方向,呈现内部高侧边低的分布趋势;高度方向,呈现中心层高、近接地极板层低的分布趋势。底层与接地极板间设置已干单板后虽能减小温度梯度,但不能使其消除。单板干燥速度取决于温度(T)、Pa、水分渗透性、扩散系数、迁移距离(L),Pa降低,T升高,水分迁移驱动力(ΔP/L)增大,干燥速度加快;T升高还能使渗透性和扩散系数增大,因而对干燥速度影响显著,但单板易开裂;单板终含水率分布均匀性主要由材堆中温度分布均匀性、干燥工艺条件等决定。在材堆与电极板间设置隔热材料,能使材堆高度方向温度分布均匀性提高,含水率差异减小。5 mm柞木单板较适宜的高频真空干燥工艺确定为,高频发振7 min/停歇1 min、Tc为54.5℃、Pa为6.5 k Pa、ΔP为8.5 k Pa。     

太阳能-热泵除湿机-微计算机监控联合干燥系统的研究

太阳能-热泵除湿机-微计算机监控(TRCW)联合干燥系统中,木材干燥室的供热与湿空气的排湿,由太阳能供热系统和热泵除湿机两者配合起来完成。整个联合干燥系统的工作过程由微机监控系统来实现自动控制。太阳能集热器为平板式空气型,采光面积为75m~2,,热泵除湿干燥机按压缩式制冷循环工作(压缩机功率为3.75kW),以热泵供热的方式供给木材干燥所需的热量,而以制冷除湿方式除去木材蒸发到空气中的水分。联合系统的干燥能力为15～25m~3木材,在1989年4月至1990年7月的实验中,干燥的材种有水曲柳、柞木、榆木、红松、白松等。木材板厚为3～6cm,初含水率40％～60％,终含水率8.5％～15％,年平均干燥能耗每m~3木材为80kW·h及每kg水为0.53kW·h。     

太阳能-热泵除湿机-微计算机监控联合干燥系统的研究

太阳能-热泵除湿机-微计算机监控(TRCW)联合干燥系统中,木材干燥室的供热与湿空气的排湿,由太阳能供热系统和热泵除湿机两者配合起来完成。整个联合干燥系统的工作过程由微机监控系统来实现自动控制。太阳能集热器为平板式空气型,采光面积为75m~2,,热泵除湿干燥机按压缩式制冷循环工作(压缩机功率为3.75kW),以热泵供热的方式供给木材干燥所需的热量,而以制冷除湿方式除去木材蒸发到空气中的水分。联合系统的干燥能力为15～25m~3木材,在1989年4月至1990年7月的实验中,干燥的材种有水曲柳、柞木、榆木、红松、白松等。木材板厚为3～6cm,初含水率40％～60％,终含水率8.5％～15％,年平均干燥能耗每m~3木材为80kW·h及每kg水为0.53kW·h。     

紫薯气体射流冲击干燥效率及干燥模型的建立

【目的】为了提高紫薯干制品质、提高干燥效率,研究不同条件对紫薯气体射流冲击干燥特性的影响并筛选出最适干燥模型。【方法】采用自制气体射流冲击干燥机干燥紫薯片,探讨风温、风速、预处理和切片厚度对物料干燥特性和水分有效扩散系数的影响。利用数据统计对6个干燥模型进行拟合筛选。【结果】与大多数食品物料干燥试验结果一样,紫薯的气体射流冲击干燥主要属于降速干燥。预处理可增加物料初温且使物料更快达到干燥环境温度,但降低干燥速率并延长干燥时间。干燥速率随着切片厚度增加而降低,但随着风温和风速的增加而增加。物料厚度和风速对物料升温影响小,但风温对物料升温有较大影响,随着风温增加会延长物料达到干燥环境温度所需时间。有效扩散系数随着片层厚度、风温和风速的增加而增加,最高有效水分扩散系数为7.0033×10-10 m2•s-1。所有模型都能较好地描述紫薯气体射流冲击干燥过程中紫薯的水分变化规律,其中Modified Henderson and Pabis模型有最大确定系数,最小卡方值和均方根误差。【结论】风温、风速、切片厚度、预处理对紫薯气体射流冲击干燥曲线、干燥速率曲线和温度、有效水分扩散系数均有影响。在风温50—80℃,风速10—13 m•s-1且切片厚度为1.87—4.80 mm条件下,Modified Henderson and Pabis模型是拟合紫薯干燥曲线的最适模型。