香蕉片热泵干燥工艺参数优化

为提高干制香蕉片品质,提高干燥效率,应用热泵干燥技术干燥香蕉片。采用响应曲面法进行工艺参数的优化试验,研究干燥温度(X_1)、切片厚度(X_2)、铺料密度(X_3)3个因素对品质评分、复水比和干燥时间的影响,用线性加权法得出单目标方程,确定干燥工艺的最佳参数组合。结论如下:干燥温度和切片厚度对感官评分(Y_1)的影响非常显著(P0.01),温度在60℃左右,切片厚度4.5mm左右时,能获得较佳品质的香蕉片;切片厚度对复水比(Y_2)的影响非常显著(P0.01)。干燥温度和切片厚度对干燥时间(Y_3)的影响非常显著(P0.01),较高的干燥温度,较小的切片厚度能明显减少干燥时间。高品质、良好复水性,干燥效率高的最优参数组合为:干燥温度60℃、切片厚度3.5mm、铺料密度2.2kg/m~2,在此工艺条件下获得的干燥香蕉片品质评分为8.70,复水比为2.16,干燥时间为192.5min。     

杏鲍菇热泵干燥特性及工艺参数优化

为提高杏鲍菇干制品品质,采用热泵干燥方式,通过分析干燥温度和铺料密度对杏鲍菇干燥特性的影响,确定合适的升温节点。在此基础上,运用Box-Behnken试验设计方法,分析初始温度、温度增量、铺料密度及其交互作用对产品的色差、复水比和氨基酸质量分数的影响,根据试验数据建立多元二次回归方程,并对干燥工艺进行优化。结果表明:铺料密度是影响杏鲍菇干燥产品色差的主要因素,铺料密度大于3.1 kg/m~2时,产品色泽较差;温度增量是影响复水比的主要因素,6℃～9℃的升温有利于干燥后期水分的转移,产品复水较好;温度(包括初始温度与温度增量)是影响氨基酸质量分数的主要因素,较低的干燥温度能减少氨基酸的损失。杏鲍菇最佳热泵干燥工艺为:初始温度50℃,温度增量7℃,铺料密度2.9 kg/m~2,此条件下干燥的产品品质优良,色泽洁白,色差ΔE为19.08,复水性好,复水比为1.63,氨基酸破坏少,其值为476.03 mg/100 g。     

基于BP神经网络的陈皮干燥含水率预测

为探索陈皮的热泵干燥特性，并实现热泵干燥过程中陈皮的含水率预测，研究了不同干燥温度(50、55、60℃)、干燥风速(1.0、2.0、3.0m/s)、堆叠厚度(20、30、40mm)对陈皮干燥时间和干燥速率的影响。将干燥温度、干燥风速、堆叠厚度和干燥时间作为输入层，隐藏层个数为10,陈皮的干燥含水率为输出层，搭建一个BP神经网络预测模型。研究结果表明：干燥温度、干燥风速和堆叠厚度都是影响陈皮干燥含水率的重要因素，提高干燥温度、增加干燥风速和减少堆叠厚度能够提高陈皮的干燥速率，缩短干燥时间。基于陈皮热泵干燥特性构建结构为“4-10-1”的BP神经网络模型，含水率预测值与实测值之间的均方误差MSE为0.004 21,决定系数R²=0.997,模型运行稳定，含水率预测结果准确且快速，能够为陈皮干燥过程中的含水率在线预测提供科学依据。     

铁棍山药热泵与热风干燥工艺优化

本文采用热泵和热风干燥技术对温县铁棍山药进行干燥实验,研究热烫前处理、切片厚度和干燥温度对品质的影响,得出热泵和热风干燥最佳工艺参数分别为:切片厚度6 mm,无需热烫护色处理,干燥温度60℃,热泵干燥3 h或热风干燥5 h即可分别得到品质较好产品。经对比热泵与热风干燥速度及产品品质发现,热泵干燥技术更适合于铁棍山药干燥加工。     

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。     

玉米果穗深床层热风干燥特性试验

为了提高玉米果穗干燥均匀性和干燥效率,降低干燥品质损失,通过研制玉米果穗深床层干燥试验台,并进行不同风速（0.5、1m/s）、热风温度（常温（即室温）,50、60、70℃）以及料层厚度（180、360、540、720mm）下玉米果穗干燥特性以及品质试验研究,确定最佳的玉米果穗深床层干燥工艺与参数。试验结果表明,提高热风温度和风速均会提高干燥速率,风速0.5m/s时,热风温度50、60、70℃条件下第1层的干燥时间分别为28、20、14h,而常温通风干燥下192h后含水率仅下降到20%,随着热风温度的降低,干燥时间显著延长;提高热风风速有利于提高干燥速率,第3、4层玉米果穗干燥速率受风速的影响大于第1、2层;随着料层的增加,各干燥条件下干燥速率显著降低,干燥时间延长;常温条件下果穗各料层长时间处于高湿环境,从而在玉米果穗高含水率阶段采用常温通风干燥方式容易造成内部高湿和发热现象;干燥过程中玉米籽粒含水率先下降,果穗芯轴的含水率高于籽粒。与对照组相比,各组干燥物料的亮度均下降,提高热风风速和温度会降低亮度;常温通风干燥玉米籽粒电导率最低,随着温度和风速的提高,电导率升高,表明籽粒内部结构破坏较大;干燥后玉米籽粒淀粉含量和可溶性糖含量均有所减小,其中70℃、0.5m/s条件下玉米淀粉含量最低,60℃和70℃、0.5m/s条件下玉米可溶性糖含量较低。根据研究结果,确定玉米果穗深床层干燥工艺为先热风干燥后常温通风干燥的方式,热风温度50℃或60℃、风速0.5m/s、通风管路单侧料层厚度为360mm为较优的果穗热风干燥工艺参数。     

低盐罗非鱼热泵干燥工艺研究

本文以新鲜的罗非鱼片为原料,以干燥时间、半干鱼片含盐量和产品品质作为评价指标,主要研究了干燥温度(40℃、45℃、50℃)、切片厚度(5 mm、10 mm)及不同腌制用盐量(3%、5%、7%)对半干罗非鱼片干燥工艺的影响。结果表明,影响干燥时间的主要因素是干燥温度,腌制用盐量和鱼片厚度对半干鱼片的含盐量和品质有很大的影响。半干罗非鱼片热泵干燥工艺优化参数为:温度为45℃、风速为3 m/s、厚度为10 mm,腌制用盐量为5%,干燥时间为8 h,感官评定值为85,产品盐含量为2.9%。     

白瓜子薄层干燥试验研究

利用薄层干燥试验台,进行白瓜子薄层干燥试验,并探讨了热风温度、风速等因素对干燥速率的影响,结果表明热风温度对干燥速率的影响最大,其次是风速.根据试验分析建立了描述薄层干燥的数学模型.     

竹荚鱼热泵干燥数学模型研

研究竹荚鱼热泵干燥特性,采用二次正交回归试验设计拟合干燥模型系数K、n与干燥温度和风速之间的关系,通过对试验数据进行统计分析,建立了竹荚鱼热泵干燥的数学模型.结果表明:适合竹荚鱼热泵干燥的数学模型为Page模型,预测值与实际值比较吻合,可以用来描述竹荚鱼的热泵干燥进程.     

接触式超声强化热泵干燥苹果片的干燥特性

为研究接触式超声对热泵干燥的强化效应,在热泵干燥机内安装了一套超声波装置,并以苹果片为研究对象,进行接触式超声强化热泵干燥试验,研究超声波功率、干燥温度以及切片厚度对苹果片干燥特性的影响。结果表明:将物料放在超声辐射盘上进行热泵干燥强化,有利于加快物料内部传质过程;随着超声功率和温度的增加以及厚度的减小,物料所需干燥时间逐渐缩短,平均干燥速率逐渐增大;超声对干燥速率的影响随着物料含水率的降低而减弱;在温度较低及物料较薄时,接触式超声的强化效果较好,但其对干燥速率的影响随着温度升高及物料变厚而有所下降;有效水分扩散系数的数值范围为1.333×10-10~1.651×10-9m2/s,且随着超声功率及温度的升高而增大;经过接触式超声处理的苹果片,其组织结构中的孔洞明显增多与扩张,在60 W超声功率作用下还形成了较多微细孔洞,从而有利于物料内部水分迁徙与扩散。将接触式超声技术用于热泵干燥过程的强化,可有效提高热泵干燥速率,缩短物料干燥时间。