风干板栗太阳能-热泵联合干燥特性与数学模型研究

为研究风干板栗太阳能-热泵联合干燥特性，以新鲜板栗为原料，探讨干燥温度、干燥风速、装载量对风干板栗干燥速率和干基含水率的影响，在不同干燥温度、干燥风速、装载量条件下分别对新鲜板栗进行干燥，并比较了6种数学模型在风干板栗太阳能-热泵联合干燥的适用性，同时以Fick第二扩散定律为依据，确定风干板栗不同干燥条件下的有效水分扩散系数。结果表明：风干板栗干燥过程由调整阶段和降速干燥阶段控制，主要表现为降速干燥；干燥温度越高、干燥风速越高以及装载量越小，干燥至目标含水率所用时间越短，干燥速率越大；干燥过程中，有效水分扩散系数随干燥温度及干燥风速的升高、装载量的降低呈现增大的趋势，干燥温度从15℃升高到35℃，其有效水分扩散系数由3.00124×10-10m2/s增大到8.42115×10-10m2/s，干燥风速由1.0m/s升高到5.0m/s，其有效水分扩散系数由4.54717×10-10m2/s增大到9.13767×10-10m2/s；装载量从0.6kg升高至5.4kg，其有效水分扩散系数由1.14753×10-9m2/s降至3.20443×10-10m2/s；通过比较决定系数（R2）、残差平方和及卡方（χ2）得出，Page模型为描述风干板栗太阳能-热泵联合干燥的最优模型，验证发现试验值与模型预测值拟合度较高，Pearson相关系数为0.998，二者显著相关（P＜0.05），说明Page模型能够较好地反映风干板栗干燥过程中水分变化规律。     

油茶果干燥特性及烘干脱蒲技术

对油茶果干燥脱蒲技术进行试验研究,比较分析了常规热风干燥、热泵干燥和微波干燥对油茶果脱蒲效果的影响。研究发现,由于干燥不均,微波干燥无法实现脱蒲。采用热泵干燥,油茶的脱蒲率较低,不到80%,而采用常规的热风干燥,在65 ℃下干燥6 h,油茶的脱蒲率可以达到96.97%。对油茶籽进行了热风薄层干燥试验并运用Arrhenius方程计算油茶籽干燥过程中的水分扩散系数和活化能。结果显示,油茶籽的水分有效扩散系数为1.681 4×10-9~3.046 7×10-9 m2/s,干燥活化能为21.323 7 kJ/mol。油茶籽干燥过程可以用Sutherland或Paul Singh模型进行描述,验证试验表明,理论与实际数据的平均误差为4.91%。因此,该模型可以用来预测不同温度下油茶籽干燥过程中的含水率变化情况。      

花椒热风-微波组合干燥失水特性研究

花椒热风干燥降速期水分含量低,水分扩散慢,导致热风干燥耗时长。为提高干燥效率,并通过热风与微波组合干燥,分别进行热风干燥、微波干燥和热风-微波组合干燥实验,探究不同干燥参数对花椒失水特性的影响,以确定合理的干燥转换临界点和最优组合干燥模型,并将傅里叶准则数(F₀)引入Fick第二扩散定律方程,求解有效水分扩散系数(D_eff)。研究结果表明：热风和微波单独干燥时,升高风温风速和增加微波功率均有利于缩短干燥时间;热风-微波组合干燥花椒时,热风段转微波段的最佳目标含水率即为热风干燥的临界点含水率(65%(w. b)),且高热风温度和高微波功率均可使微波干燥段获得高失水速率;热风-微波组合干燥花椒热风段和微波段对应的最优模型分别为Wang and Singh模型和Page模型,D_eff范围分别为1.908×10^-9～3.547×10^-9 m²/s和1.883×10^-8～3.321×10^-8 m²/s...     

荔枝果肉热风干燥薄层模型

利用热泵干燥装置探讨了热风温度和热风风速对荔枝果肉干燥水分比MR和干燥速率U的影响。结果表明:荔枝果肉薄层热风干燥是内部水分扩散控制的降速干燥过程。对9种常见食品薄层干燥模型进行试验数据非线性拟合,通过比较评价决定系数R2、卡方χ2和标准误差eRMSE以及试验验证,结果显示Page模型是描述荔枝果肉薄层热风干燥过程的最优模型。不同干燥条件下有效水分扩散系数Deff和活化能Ea的求解结果表明,有效水分扩散系数Deff随热风温度和风速的增加而变大,平均活化能Ea为29.939 kJ/mol。     

水稻秸秆营养穴盘微波热风耦合干燥动力学模型研究

为探究水稻秸秆营养穴盘的干燥特性及干燥过程中含水率的变化规律,在不同的干燥温度(50、55、60、65、70℃)、热风速度(1. 0、1. 5、2. 0、2. 5、3. 0 m/s)和微波功率(180、360、540、720、900 W)条件下对水稻秸秆营养穴盘进行了微波热风耦合干燥试验,研究不同干燥因素对干燥速率和有效水分扩散系数的影响,并建立了干燥动力学模型。研究结果表明:水稻秸秆营养穴盘微波热风耦合干燥过程只有降速干燥阶段,没有明显的恒速干燥阶段;微波热风耦合干燥可明显增强物料内部的水分扩散能力,提高有效水分扩散系数,且变化规律与水分比的变化规律一致,有效水分扩散系数变化范围为2. 296 41×10~(-8)～6. 147 36×10~(-8)m~2/s。通过对12个干燥动力学数学模型进行拟合,得到Midilli et al模型具有最大R~2平均值、最小的χ~2和均方根误差平均值,且在不同条件下的水分比试验值和预测值具有很好的一致性,说明该模型适合用于预测水稻秸秆营养穴盘微波热风耦合干燥过程中含水率的变化规律。     

鸡腿菇热风干燥特性及数学模型研究

为准确描述鸡腿菇热风干燥过程,预测不同干燥条件下鸡腿菇热风干燥过程中的含水率,在不同的热风温度(50℃、60℃、70℃)、热风风速(1.1m/s、1.3m/s、1.5m/s)和切片厚度(4mm、7.5mm、11mm)条件下进行鸡腿菇热风干燥实验,研究不同干燥条件下鸡腿菇的热风干燥特性,比较7种常用数学模型对其热风干燥过程拟合的适用性,计算不同干燥条件下的有效水分扩散系数D和干燥活化能Ea。结果表明,Demir模型对鸡腿菇热风干燥过程的拟合效果最佳,能准确描述不同干燥条件下鸡腿菇的热风干燥过程,预测其在干燥过程中的水分比MR;有效水分扩散系数D随着干燥温度、风速和切片厚度的增大而增大;本次实验中鸡腿菇热风干燥活化能Ea为14.548kJ/mol。研究可为鸡腿菇热风干燥工艺控制及其工业化提供理论参考。     

苹果片变温压差膨化干燥特性与动力学研究

探讨了膨化初始含水率和抽真空干燥温度对苹果片变温压差膨化干燥特性的影响,建立了苹果片变温压差膨化干燥动力学模型。结果表明:苹果片变温压差膨化干燥过程分为加速干燥、恒速干燥和减速干燥3个阶段,干燥过程大部分处于减速干燥;不同干燥条件下的苹果片变温压差膨化干燥满足Page方程;苹果片有效扩散系数在1.52×10-9～8.87×10-9m2/s范围内。所建模型可以预测干燥条件下的苹果片变温压差膨化干燥过程中含水率的变化,特定系数k、n与膨化初始含水率和抽真空干燥温度呈线性关系,相关系数r2分别为0.845、0.997。     

桔梗切片远红外干燥特性及动力学研究

为探讨远红外干燥技术对桔梗切片的干燥效果,获得品质较好的桔梗干制品。研究不同温度、切片厚度和辐照高度条件下桔梗的远红外干燥特性,通过建立其干燥动力学模型,对比不同干燥条件下桔梗干燥品质的变化。结果表明:干燥温度的适宜范围为55℃~60℃,切片厚度为4 mm物料的干燥效果较好;weibull分布函数能够较好地描述桔梗的远红外干燥过程;不同干燥条件下物料有效水分扩散系数的区间为1.08×10^-9~6.88×10^-9 m²/s;与热风干燥相比,远红外干燥技术所得干制品的色差值更小,干燥曲线的变化更平缓;对比不同干燥技术所得桔梗干制品的微观结构发现,远红外干燥所得干制品的细胞表面平整,孔隙均匀,细胞损伤较小。     

基于Weibull函数的平贝母热风干燥特性

为探索平贝母在干燥过程中的内部水分变化规律,实现对其含水率的实时监测,为平贝母的干燥工艺和过程设计提供理论依据,利用干燥箱分别在45、55、65℃条件下获得平贝母的热风干燥特性曲线,并以R²、χ²和RMSE为评价指标,采用常用的4种经典干燥模型建立平贝母干燥动力学模型。试验结果表明:Weibull模型与其他干燥模型相比能够更好地模拟平贝母的热风干燥过程;尺度参数α随着干燥温度升高而减小,形状参数β变化不大;基于Weibull函数计算求得估算有水分有效扩散系数为1.229×10^-10~3.218×10^-10 m²/s,干燥活化能为144.91kJ/(mol·K)。该项研究为使用现代干燥技术实现平贝母干燥工业化提供了技术依据,奠定了理论基础。     

广州地区生活垃圾干燥特性与动力学分析

以广州地区生活垃圾为对象在干燥箱内进行了模拟焚烧炉内干燥过程的实验研究。分析了温度对生活垃圾干燥特性的影响,采用实验数据对7种薄层干燥数学模型进行非线性拟合,获得了描述实验过程的最优干燥模型。结果表明:干燥温度越高,干燥时间越短,极值干燥速率越大。温度从100℃升高到160℃,干燥时间由322 min降至102 min,最大干燥速率由0.009 g/(g·min)升高到0.027 g/(g·min);Page,Modified page和Weibull Distribution模型可较准确地描述实验过程;通过菲克扩散模型计算出实验范围内有效扩散系数从2.212×10-9m2/s变化到8.044×10-9m2/s,由阿乌尼斯方程得出生活垃圾的活化能为27.035 kJ/mol。     

粮食干燥工艺分析与探讨

粮食干燥是一个复杂的传热传质过程,采用相应的干燥工艺与技术手段,通过控制粮食的温度、湿度等因素,在不损害粮食品质的前提下,降低粮食中的含水量。选择合适的粮食干燥工艺,是保证在粮食干燥时既能提高干燥速率,又能获得较高干燥品质的基础。为此,讨论了粮食干燥工艺的分类,分析了影响粮食干燥工艺选取的诸多因素,提出了选择粮食干燥工艺的常用方法,并介绍了常用粮食干燥机采用的粮食干燥工艺。     

日本大型谷物干燥系统的现状及新技术

介绍了日本大型谷物干燥工程的现状以及采用不同的新技术设计建造的大型谷物干燥系统。这些系统大多集贮藏与干燥功能于一体。在大量收获的季节，特别是在收获含有高水分的谷物时，日本研究实施了半干贮存二段干燥的工艺。     

红枣干燥技术与装备研究进展

为了探索开发适宜缩短红枣干燥时间、提高红枣干燥品质的技术与装备,综述了红枣单一与联合干燥发展现状与研究进展,并在此基础上进行了红枣干燥技术与装备的对比分析。同时,阐述了预处理对红枣干燥特性的影响,以期为在研究红枣干燥特性和干燥装备现状的基础上,对不同红枣干制品实施适宜的干燥加工技术与研制新型干燥装备提供理论依据与技术支撑。     

荔枝微波干燥的试验研究

为探讨荔枝微波干燥新技术，利用自制的微波干燥试验测试系统，进行了较系统的荔枝微波干燥试验。测试分析了荔枝微波干燥的失水特性，找出了干燥过程中荔枝果肉内部温度的分布规律；分析了干燥条件对干燥过程的影响；并确定了荔枝微波薄层干燥的数学模型。     

北方粳高粱微波干燥特性试验与仿真分析*

为明确微波干燥条件对高粱含水率和籽粒温度等干燥特性的影响,以粳高粱“龙杂10”为原料,在隧道式微波干燥机上进行连续式干燥试验。并利用HFSS软件仿真分析试验用干燥机的磁控管排布方式和微波作用距离对高粱干燥均匀性的影响。结果表明:随着单位质量功率在2~6 W/g范围内逐渐增加,含水率下降幅度先加快后渐缓,籽粒温度有所下降;每循环干燥时间在1.02~5.0 min范围内逐渐增加,含水率下降幅度显著增强,籽粒温度增加显著;排湿风速在0.0~2.0 m/s范围增加,含水率下降幅度有减小趋势,籽粒温度略有下降。仿真分析表明干燥机磁控管采用“三二三排布方式”、微波作用距离为250 mm时电磁场分布的均匀性更好,从理论上表明本试验采用的隧道式微波干燥机对高粱干燥均匀性是有利的。研究结果将为高粱微波干燥产业化应用提供理论和数据支持。     

粮食烘干机械化发展分析与建议

我国是粮食生产和消费大国,粮食的安全生产尤其重要。阐述了粮食烘干机械化的发展现状,分析了粮食烘干机械化存在的问题,提出几点发展措施建议,以期进一步促进粮食烘干机械化发展。     

稻谷机械化烘干技术简述

稻谷干燥是水稻生产中的重要组成部分,每年因未能及时干燥到安全存储含水率而造成的粮食霉变损失达到5%,自然晾晒已经不能满足稻谷干燥需求,稻谷机械化烘干需求日益增长。机械化干燥是提高稻谷烘干效率、均匀含水率、提升稻米口感的重要手段。本文通过阐述稻谷机械化干燥技术要点、目前国内主要稻谷烘干机型工作原理及其特点,为农业生产经营者进行粮食收获后烘干作业提供参考。     

真空冷冻干燥和微波干燥在切花月季干燥中的应用

分别应用真空冷冻干燥技术和微波干燥技术对切花月季进行干燥，得到花材的冻干曲线和微波干燥速率曲线。通过数据分析确定真空冷冻干燥的最佳干燥工艺为：加热板温度35~C，干燥室压强40Pa；微波干燥的最佳工艺为加热10S、间歇45S。对不同干燥方法得到的花材进行感官评价，确定真空冷冻干燥的花材与10％的酒石酸溶液护色后再微波干燥的花材在颜色和外观上接近。     

食品干燥新技术及其应用

综述了食品干燥的方法，其中包括一些新型干燥技术，如微波冷冻干燥、热球干燥、超声波干燥、离心式流化床干燥，并对每种方法的优点与缺点做了对比．对其应用也做了介绍。     

新疆小白杏的太阳能干燥试验研究

作为取之不尽且对环境无污染的能源,太阳能在农业干燥方面有着广泛的用途。为此,利用自主研制的整体式太阳能果蔬干燥装置,进行了太阳能干燥试验,研究了在不同处理方式、温度和风速条件下小白杏的干燥特性,得出不同条件下的干燥特性曲线。水洗处理可提高卫生指标,切分处理可提高干燥速度,提高干燥箱内热空气温度,可显著提高干燥速率,但温度不宜超过85℃;风速为5.5m/s时对干燥速率的影响不显著。最优条件:温度65℃、风速为11.5m/s下,用32h可将小白杏的含水率从79%降低至18%。该项先进的设备和技术还可用于其他果蔬干燥。