高效太阳能集热厢式干燥房的设计

为解决常规干燥方式干燥效率不高、产品品质差等问题,缩短干燥时间,提高干燥产品的卫生质量,以太阳能为热源,根据农产品的干燥特性和热风干燥机理设计制造了生产用高效太阳能集热厢式干燥房。该新型太阳能干燥房采用厢式结构设计,引入强制-自然匀风排风技术和折返式双换热技术,研究表明太阳能干燥房中的日最高温升为12.5℃,日平均温升可达6.6℃,内部温度均匀,葡萄干燥时间可缩短至20d,葡萄干绿级品率较传统干制方法提高了48.43%,适用于果蔬、中药材等农副产品干燥领域。     

混联式太阳能果蔬干燥设备干燥无核白葡萄的试验

利用作者自行研发的混联式太阳能集热果蔬干燥设备,在新疆哈密的气候条件下对无核白葡萄进行了太阳能干燥试验,并与传统的晾房干燥作了比较。试验表明,干燥周期从传统自然晾房的45 d缩短到15 d,干燥质量也有大幅度的提高,无核白葡萄干的绿级品率由哈密地区晾房干燥平均35%提升到79.19%,表明了该设备很适合葡萄干制作,可利用清洁能源——太阳能进行干燥果蔬工业化生产。     

昭通市果蔬烘干设备的推广应用及发展前景

随着社会经济的发展,我国果蔬市场得到了发展和壮大,为了使果蔬包装、运输、加工过程更加方便,通常会在保证果蔬自身营养价值不变的基础上将其烘干,以此来增加其附加值。昭通市具有我国云南省典型的立体气候特点,物产丰富多样,果蔬烘干设备的推广应用取得一定的进步,也使得果蔬烘干行业具有广阔的发展前景。     

二氧化碳辅助发酵葡萄的干制和发酵工艺优化

为了开发经发酵前处理的新型葡萄干产品,该文以新鲜葡萄为原料,以发酵后葡萄总酚质量浓度与平均干燥速率为指标,在单因素试验基础上,利用正交试验设计对发酵葡萄的最佳发酵工艺条件进行了优化。利用福林酚法测定总酚质量浓度,用热风干燥箱进行干燥并测定平均干燥速率。结果表明:二氧化碳发酵葡萄的最佳工艺条件为:压强0.14MPa、温度36℃下发酵72h。该条件下的葡萄总酚质量浓度和平均干燥速率综合值可达最大,分别比不经处理的葡萄高48.3%和44.6%。说明二氧化碳发酵葡萄干是一种富含高总酚含量的新型产品,二氧化碳发酵后再干燥也是一种具有应用价值的新型干制工艺。     

基于颜色及纹理特征的果蔬种类识别方法

为更好地表述果蔬图像纹理特征,提高智能果蔬识别系统识别准确性,提出一种颜色完全局部二值模式纹理特征提取算法。果蔬识别系统模型利用颜色完全局部二值模式提取图像纹理特征,利用HSV颜色直方图、外点/内点颜色直方图提取图像颜色特征,采用匹配得分融合算法将颜色和纹理特征相融合,采用最近邻分类器实现果蔬农产品分类。通过不同光照条件下和不同数量训练样本条件下的试验得出：颜色完全局部二值模式的果蔬图像纹理表述能力明显优于和差直方图等果蔬图像纹理操作子,识别率提升最小在5%以上,更适合果蔬分类;对比其他纹理特征提取算法,采用颜色完全局部二值模式与颜色特征进行融合时,识别率最优,时间开销约为1.1 s。该方法能够应用到智能果蔬识别系统中,提升系统识别准确性。     

葡萄霜霉病的田间调查及防治效果研究

葡萄霜霉病是中国葡萄产区的重要病害之一,为了有效控制该病害的发生,2014年笔者调查了六枝地区葡萄霜霉病的田间发生情况。结果发现:六枝地区葡萄霜霉病的发生严重,发病率高达82%,平均病情指数为26.5。另外,还在田间进行了葡萄霜霉病防治效果的比较试验,结果发现苯醚菌酯、银法利和苯醚菌酯+6%抗坏血酸处理对葡萄霜霉病均有一定的防治效果。其中,以苯醚菌酯+6%抗坏血酸复配效果最好,达94.2%,可作为田间防治葡萄霜霉病的推广药剂。     

食用菌较优烘干工艺及其参数的试验研究

本试验研究系用正交试验的方法探索食用菌烘干规律,求得了优选烘干工艺及其参数,同时也证明了食用菌经验烘干工艺及参数的可靠性,采用本试验研究提出的较优烘干工艺及其参数和回软方法,成功地解决了平菇、凤尾菇烘后变脆易碎的难题,从而完善了这项烘干技术。经验证表明,采用本研究提出的较优烘干工艺及其参数对食用菌烘干,其单项及综合性能指标均较佳,可靠度较高。本方法也同样适用于其它农产品烘干的试验研究。     

葡萄差压通风预冷影响参数的试验研究

果蔬差压通风预冷包装箱的开孔大小及包装箱两侧的压差是影响预冷速度、冷却均匀性的重要参数。本文对不同开孔大小、不同压差工况下葡萄差压通风预冷过程进行了试验研究，分析了它们对葡萄冷却速度、冷却均匀性的影响。结果表明，开孔面积的增加有利于加强冷风的横向流动扩散；压差的增大有利于提高冷风的径向渗透性。增大开孔直径和压差可以不同程度地缩短葡萄的7/8冷却时间、在一定条件下改善冷却均匀性。对于该试验采用的葡萄包装箱，综合考虑预冷速度、冷却均匀性以及预冷后葡萄的温升速度、干耗等因素，开孔直径在28 mm左右、压差保持在100 Pa左右为宜。     

基于PSO-Elman算法的茶叶烘干含水率预测

为研究茶叶热风烘干过程中内部水分的变化规律,该试验以绿茶为例,通过对揉捻后的茶叶进行动态热风烘干,监测不同喂入量（800～1 200 g）、烘干温度（90～120 ℃）、滚筒转速（20～30 r/min）下的茶叶含水率变化。试验采用烘干法测定含水率,将烘干温度、滚筒转速、烘干初始水分、预测时间作为输入,含水率作为输出,分别利用多元线性回归、BP（Back Propagation）神经网络、Elman神经网络以及粒子群优化的Elman神经网络（PSO-Elman）算法建立烘干过程茶叶含水率预测模型。结果表明,温度对烘干过程影响最大,喂入量以茶叶铺满滚筒壁形成完美抛撒料幕为宜,过多容易造成受热不均,整个烘干过程茶叶含水率降低速率呈现先快后慢的趋势,烘干结束时含水率基本稳定在4%～5%。分别对建立的多元线性回归、BP、Elman以及PSO-Elman含水率预测模型进行验证和误差分析,模型决定系数R2分别为0.960 9、0.998 0、0.998 5和0.999 4,且BP和Elman,PSO-Elman模型的平均绝对误差仅为3.5295%、2.6262%和1.4982,而传统线性回归模型的平均绝对误差高达2.4143%,相比传统线性回归模型,3种神经网络算法均表现出了更好的预测效果,能更好的预测茶叶烘干过程的含水率变化。研究结果可为茶叶热风烘干工艺和过程提供理论依据,为指导茶叶加工生产,提高加工效率和茶叶品质提供参考依据。     

不同含量腐植酸复合肥对葡萄产量和品质的影响

腐植酸能够显著提高养分利用率,提高作物产量、改善农产品品质。本试验以葡萄为供试作物,采用随机区组设计,研究不同含量腐植酸复合肥对葡萄产量和品质的影响。研究结果表明:施用含15%腐植酸复合肥的葡萄比常规施入化肥增产62%,能明显改善葡萄果实品质。含20%腐植酸的复合肥处理的葡萄叶片叶绿素含量最高的,达50.01 mg kg~(-1);当腐植酸含量为15%时,葡萄果实的可溶性糖含量为15.47%,与对照相比,增加3.7%;腐植酸含量为10%～15%时,葡萄果实中Vc含量最高,达1.35 mg kg~(-1),是对照的1.5倍;以15%含量腐植酸的复合肥处理的葡萄果实的总酸度含量最低,其葡萄果实的总酸度含量为0.8%,总酸度降低22.5%。综上,以腐植酸含量10～15%的复合肥对葡萄产量和品质效果为最佳。     

小型全天候太阳能干燥机的设计及应用

为了解决凉果传统自然日晒干燥中存在的干燥过程耗时长,占地面积大、受天气控制和环境条件影响等问题,根据凉果的特性和干燥要求,设计研制了小型全天候太阳能干燥机。设备由集热器、干燥室和鼓风机等主要部分组成,具有集热、贮能和辅助加热等功能,可实现强制对流干燥、自然对流干燥和温室干燥等干燥模式。以干湿梅作为样品进行了干燥机的干燥性能试验,对干燥机集热器和干燥室的工作效率进行了计算、对干燥过程中的物料及能量进行了衡算,测定计算的设备干燥总效率为63.40%,达到较高水平。对于干湿梅的干制试验结果显示,设备的强制对流干燥模式的干燥速率平均达9.99 g/(100 g/h-1),较自然日晒干燥的提高了201.2%,干燥时间为12 h,较自然日晒干燥的缩短了76%,干制产品的糖、酸损失也较自然日晒干燥的略小。     

苹果切片干燥收缩变形的孔道网络模拟及试验

为揭示果蔬干燥收缩变形的传热传质与应力应变的机理，确定果蔬微孔结构特性及内部毛细力等因素对其干燥过程的影响，该研究运用孔道网络方法、热质传递原理和细观力学理论等交叉学科知识，构建了孔隙尺度下果蔬切片干燥收缩变形的孔道网络模型，采用VC++开发孔道网络求解程序，模拟分析了果蔬切片的湿分场、温度场以及应力应变场等情况，并以苹果切片作为果蔬典型代表进行了热风干燥试验及模型验证。结果表明：湿含量、温度和收缩变形率的模拟值与试验值的相对误差小于10%，模型可有效模拟果蔬干燥热质传递与应力应变的收缩变形真实过程，再现了干燥过程中的"非规则收缩变形"现象；孔道网络模拟的湿分场、温度场及应力应变场均呈现为不规则非对称变化规律，产生了明显的干斑、湿斑、非规则干燥前沿等；毛细应力和湿应力对果蔬干燥收缩变形影响较大，其中毛细应力是引起非规则收缩变形的主导因素；孔隙结构参数对果蔬干燥过程影响显著；孔隙率越大，干燥时间越长，毛细应力越小；配位数越大，毛细应力越大，干燥时间越长；孔隙直径分布呈现均一直径分布规律的物料产生的毛细应力大，其次为孔隙直径分布呈现正态分布规律的物料和试验物料分布。研究结果为果蔬干燥品质及工艺优化分析提供了一定的理论基础。     

果蔬变温压差膨化干燥技术研究进展

果蔬变温压差膨化干燥是一种新型的果蔬干燥技术,它结合了热风干燥和真空冷冻干燥的优点.变温压差膨化干燥技术生产的果蔬产品绿色天然、营养丰富、品质优良,应用前景广阔.该文综述了果蔬变温压差膨化干燥设备的发展历程以及国、内外生产工艺和干燥机理的研究进展,分析了果蔬变温压差膨化干燥技术的特点和难点,并论述了该技术发展趋势和应用前景,为果蔬变温压差膨化干燥的深入研究提供参考.     

改进型环形射流泵输送不同果蔬试验

为了研究果蔬的形状、大小和密度对环形射流泵输送性能的影响,该文采用喉管直径为60 mm的环形射流泵进行了马铃薯、胡萝卜、圣女果和金桔的输送试验,对入口结构、流量比、输送高度和果蔬种类4个因素对输送性能的影响进行了研究,并分析了不同工况对果蔬损伤的影响。结果表明:吸入口结构对输送性能有很大的影响;该环形射流泵输送马铃薯、胡萝卜、圣女果和金桔的最高输送能力分别为3 038.13、2 158.83、2 302.92和1 949.50 kg/h;在相同的面积比和输送高度下,输送能力随工作流体流量的增加而增大;在相同的面积比和工作流体流量下,输送能力随输送高度的升高而降低;在相同的工况下,输送椭球形的果蔬的能力要优于输送长条形果蔬的能力,输送密度较大的果蔬的能力要优于输送密度较小的果蔬的能力。输送单位质量果蔬的能耗在低流量比时变化不明显,在高流量比时有较大提升。马铃薯和胡萝卜在输送过程中损伤很小,损伤原因是与管道或泵内壁或者管道接口处碰撞,马铃薯和胡萝卜的最大质量损失率分别为0.13%和0.21%,最大表面损失率为0.68%和1.20%,圣女果和金桔在所有工况没有损伤。该研究可为今后环形射流泵输送果蔬的深入研究提供参考。     

果蔬类多孔介质干燥传质过程的分子动力学模拟

果蔬类多孔介质内部水中溶解有大量的营养物质(溶质),在干燥过程中溶质的迁移与湿分的传递同时进行,其内部微孔内的干燥传质机理尚不明确。为了揭示果蔬类多孔介质干燥过程中内部溶液的迁移机理,确定果蔬微孔结构特性对干燥传质过程的影响规律,该研究采用分子动力学方法模拟研究了果蔬类多孔介质微孔道中的干燥传质过程,构建了光滑壁面溶液扩散过程模型与粗糙壁面溶液扩散过程模型。模拟过程采用SPC/E水分子模型,选取OPLS-AA全原子力场和正则系综,溶液势函数选用静电库伦相互作用与Lennard-Jones相互作用,中心水分子的初始速度由高斯分布给出,采用Velocity-Verlet算法,用SHAKE算法固定水分子,x、y方向施加周期性边界条件,z方向上施加固定壁面边界条件。从分子水平模拟分析了果蔬类多孔介质内部溶液的扩散过程,并以马铃薯的热风干燥试验结果进行模型的验证。得出试验值与KCl溶液粗糙壁面模型的模拟值最为接近,其最大相对误差为17.39%;与纯水模型的模拟值相差最大,说明溶质的存在对水分扩散系数的影响不可忽略,且粗糙壁面模型更接近于真实孔道结构。从径向分布函数分布可以看出K+、Cl-对水分子...     

果蔬减压干燥试验

该文对减压干燥的机理进行了探讨,在试验的基础上,分析了几种果蔬的减压干燥过程及其特点,并与热风干燥进行了比较。     

果蔬真空-蒸汽脉动漂烫机的设计与试验

针对现有漂烫机漂烫时蒸汽和物料之间存在空气间层热阻,蒸汽不能迅速向物料传递热量而导致的漂烫不均匀、装载量小等问题,设计了一种真空-蒸汽脉动漂烫机。该漂烫机由抽真空系统、蒸汽系统、漂烫罐体以及自动控制系统构成,抽真空系统可以及时去除漂烫罐体内冷空气和漂烫之后的蒸汽。采用计算流体力学软件Fluent对漂烫罐体内气流流场进行模拟,结果显示增加扰流板和扰流孔后内部流场均匀,计算值和模拟值最大相对误差为5.2%。以漂烫百合为例进行了漂烫机的性能验证试验,结果表明:真空-蒸汽脉动漂烫均匀性良好,百合片在60℃热风干燥时间一致为11h,干后色泽无显著性差异。干燥时间随漂烫时间和循环次数的增加而先减小后增大,随真空度的增加而增大。当真空度为10kPa,真空时间为5s,漂烫时间为30s时,循环3次百合漂烫后的干燥时间最短,色泽变化较小。该研究解决了现有蒸汽漂烫机存在的漂烫不均匀、装载量小等问题,为其后续推广应用提供了参考。     

恒温下相对湿度对果蔬热风干燥特性和品质的影响及调控

相对湿度作为干燥介质的重要参数，对干燥热质传质过程和干燥品质具有显著影响。但由于相对湿度对干燥过程的影响机理及优化调控机制尚不明确，导致相对湿度的调控方式多依靠经验，造成干燥效率低、品质差、能耗高等问题。对于传质过程，降低相对湿度能够增大对流传质系数，加快物料表面水分蒸发；而对于传热过程，升高相对湿度能够增大对流传热系数，加快物料升温速率。相对湿度较高时，物料升温速率快，内部水分迁移量增大，但表面水分蒸发量较小；而当相对湿度较低时，物料升温速率较慢，内部水分迁移量较小，但表面水分蒸发量较大。相对传热和传质过程的影响此消彼长，互相耦合。高相对湿度主要体现为对传热过程的影响，低相对湿度主要体现为对传质过程的影响。高相对湿度能够抑制物料表面的结壳，并能够提高复水性，降低收缩率。阶段降湿及多阶段降湿干燥方式下物料表面形成和保持了蜂窝状多孔结构，能够提高干燥效率和品质。基于监测物料温度的相对湿度调控方式被验证为较忧的相对湿度控制方式。阶段降湿干燥方式适用性的实质为：干燥过程中所体现出的对流传热热阻和内部导热热阻的相对大小，及对流传质阻力和内部传质阻力的相对大小，不同干燥条件和物料种类、厚度会影响以上传热传质阻力的大小，从而呈现出不同适应性的结果。当阶段降湿干燥过程中传热毕渥数>1且传热毕渥数>0.1时，说明阶段降湿干燥过程适用于此物料的干燥。该文综合论述了相对湿度对果蔬热风干燥过程中热质传递及干燥品质的影响，优化调控策略及适用性范围4个方面内容，明确了果蔬热风干燥过程中相对湿度的影响机理，为相对湿度的优化调控提供理论依据和技术支持。