响应面法优化苹果真空冷冻干燥的工艺参数

为提高苹果真空冷冻干燥的单位时间内的生产率,针对其真空干燥工艺中3个主要干燥因素(干燥真空度、物料厚度和干燥温度),利用响应面分析法,对工艺参数进行优化.试验数据采用Design-Expert软件进行多元回归分析,建立了干燥因素与单位时间内生产率之间的函数模型.通过响应面分析,确定苹果的较佳真空干燥工艺条件为:干燥室真空度71.12Pa、物料厚度11.45mm、加热板温度35.35℃,在此优化干燥条件下苹果的单位时间内的生产率为107.2 g/(h·m2).     

猕猴桃切片真空冷冻干燥工艺参数优化

通过三因素二次通用旋转组合试验设计,考察了预冻速率、干燥室压力和加热板温度对真空冷冻干猕猴桃切片品质的影响,得出了猕猴桃冻干切片品质与各因素间的回归模型。3个因素对猕猴桃冻干切片质量的影响均极为显著（p〈0．01）;影响主次顺序为预冻速率、干燥室压力、加热板温度。猕猴桃冻干切片的最优生产工艺参数为预冻速率0．6℃／min,干燥室压力73．6Pa,加热板温度40℃。     

胡萝卜真空冷冻干燥试验

随着生活质量的提高和饮食结构的改善,人们对方便快捷食品的要求越来越高,冻干胡萝卜是一种质量上乘,具有丰富营养价值的休闲小食品。介绍了胡萝卜片真空冷冻干燥技术工艺,开展了胡萝卜片真空冷冻干燥试验,得到了适宜的工艺参数,可为更好地生产出色、香、味、形和营养成分俱佳的胡萝卜冻干小食品提供理论参考。      

香菇真空冷冻干燥工艺及其设备

以真空冷冻干燥理论为基础,研究了香菇真空冷冻干燥工艺,并以此设计和确定了真空冷冻干燥设备主要性能参数和结构参数,为香菇真空冷冻干燥设备的研制及香菇干燥最佳工艺参数的取得奠定了基础.     

牡丹花真空冷冻干燥试验

在牡丹花红色素理化性质的研究基础上,进行了牡丹花预处理、预冻试验,研究了预处理方式对牡丹花冷冻干燥的影响。利用LG-0．2型真空冷冻干燥机进行了牡丹花的真空冷冻干燥试验研究,得到最佳的干燥工艺为：用10％的柠檬酸无水乙醇溶液处理10min,冰箱慢冻4h,然后液氮速冻5min、升华干燥6h,然后解析干燥10h。     

基于响应面法的哈密瓜片热风干燥工艺优化研究

为提高哈密瓜片的干燥品质,优化哈密瓜片的热风干燥工艺。在单因素试验的基础上,以干燥温度、干燥风速、切片厚度为自变量,感官评价为响应值,通过Box Behnken中心组合试验设计,进行响应面优化分析,确定哈密瓜片的最优干燥工艺。结果表明,随着干燥温度的升高,哈密瓜片的色差值会增大,复水比会降低;随着干燥风速的增大,色差值变化不明显,但复水比同样会降低;随着切片厚度的增大,哈密瓜片的色差变化增大且比干燥温度变化明显,复水比会降低。响应面优化结果表明,哈密瓜片的最佳干燥工艺为干燥温度55 ℃,干燥风速2 m/s,切片厚度8 mm,此时感官评价的得分最高为92.1。     

基于响应面的黄花菜冷冻干燥工艺参数优化

为确定黄花菜低能耗冷冻干燥工艺参数,以冷冻干燥单位水分能耗为响应值,以加热板温度、冻干室压力和装盘量为试验因素,采用3因素5水平响应面设计法进行试验。结果表明：3个因素对黄花菜冷冻干燥能耗影响的大小顺序依次为装盘量、加热板温度、冻干室压力;冷冻干燥黄花菜时单位水分能耗最低的最优工艺参数为加热板温度78．0℃、冻干室压力40．0Pa、装盘量3680．6g/m2、单位水分能耗为142．7050MJ/kg。研究结果可为黄花菜实现低能耗冷冻干燥提供技术依据。     

蕨菜真空冷冻干燥工艺参数的优化试验

考察干燥因子对真空冷冻干燥蕨菜品质的影响,用二次正交旋转组合设计的试验方法,分析搁板加热温度、干燥室压力和物料层厚度对蕨菜Vc含量的影响规律,建立了冻干因子与Vc含量的回归模型.利用双因素分析法分析了各因素与试验指标的关系,确定各因素在二次非线性模型中的主次顺序.试验结果分析表明.干燥室压力对蕨菜冻干制品的品质影响最大,搁板加热温度次之.物料厚度的影响最小.并利用非线性优化理论确定了搁板加热温度为42.5℃、干燥室压力为55 Pa、物料厚度为16.3mm时,蕨菜的Vc质量比可达2.387mg/g.     

人参真空冷冻干燥工艺参数优化

对影响人参真空冻干的工艺参数进行了试验研究。试验结果表明,影响试验指标的主要因素是加热温度,试验因素主次排列为加热温度、干燥室压力、物料厚度。其较优组合为加热温度为50℃、干燥室压力为80Pa、物料厚度为3mm。     

葱籽真空冷冻干燥工艺参数的试验研究

真空冷冻干燥能保持物料的活性。为此,对葱籽冷冻干燥工艺参数进行了研究,介绍了葱籽干燥前含水率、加热板温度和预冻降温速率对真空冷冻干燥时间的影响,建立了数学模型;并利用非线性优化理论与方法,得到了葱籽冷冻干燥的最佳工艺参数。葱籽(含水率10.5%)冷冻干燥最佳工艺参数为:加热温度为40℃、冷冻速率为-0.86℃/min,干燥室压力在100～200Pa之间。     

猕猴桃片旋转托盘式微波真空干燥特性分析

为研究猕猴桃片基于旋转托盘式微波真空干燥特性及品质优化工艺,探讨了不同功率密度（3.33、6.25、9.58W/g）、干燥温度（40、45、50、55℃）、腔室压力（5、10、15、20kPa）及切片厚度（3、6、9、12mm）对猕猴桃片干燥特性的影响,比较了旋转托盘式相对于传统水平转盘式微波真空装备的优势,并研究了不同模型拟合预测猕猴桃片水分比变化的准确性与适用性。结果表明：随着功率密度的降低和切片厚度的增大,物料干燥过程中存在更为明显的恒速段;当干基含水率降至1.3g/g左右时,干燥过程转入降速阶段。综合考虑感官评价及干燥时间可得,功率密度6.25W/g、干燥温度45℃、腔室压力5kPa、切片厚度6mm干燥条件下猕猴桃片干制品品质最佳。旋转托盘式微波真空干燥可大幅提升物料装载量,干燥均匀性较传统方式提升了16%,干燥平均能耗仅为后者的71.2%。通过模型预测值与试验实测值的比较,BP神经网络模型决定系数R2可达0.996,相比Weibull模型能更好地预测猕猴桃干燥过程的水分比变化规律。     

基于响应面和遗传算法的尾座式无人机结构参数优化

设计了一种垂直起降尾座式无人机,利用中心组合试验(Central composite design,CCD)对无人机的翼展长、后掠角、小翼高和小翼厚4个结构参数进行设计,构建了25组样本点。利用ANSYS CFX进行升阻比和阻力数值模拟,通过Design-Expert软件建立无人机结构参数与升阻比、阻力的响应面模型,其中升阻比随着翼展长和小翼高的增加而增大,后掠角和小翼高对升阻比的影响较小,当攻角为4°～8°时,升阻比随小翼厚的增加而减小,当攻角为10°～12°时,升阻比随小翼厚的增加而增大;阻力随着翼展长和小翼厚的增加而增大,随小翼高的增加而减小,随后掠角的增加先增大后减小。以升阻比最大和阻力最小为优化目标,采用多目标遗传算法进行结构参数优化,得到最优结构参数为:翼展长1 123 mm、后掠角34°、小翼高39 mm、小翼厚3 mm,与原始样机相比升阻比提高了12. 4%,阻力降低了5. 3%。采用风洞试验对响应面模型进行了验证,其中升阻比和阻力的数值模拟相对误差小于8. 0%,响应面模型相对误差小于3%,表明响应面模型具有较高的精度和良好的通用性,可用于垂直起降尾座式无人机的优化设计。     

微波真空干燥条件对苹果脆片感官质量的影

选择微波功率、真空度和初始含水率为自变量,采用二次回归正交旋转组合设计结合响应面法,建立了微波真空干燥苹果脆片感官质量的回归模型,分析了各试验因素及交互作用对感官质量的影响规律,获得较高感官质量的工艺条件理想取值区间:微波功率10.6～12.7 W/g、真空度0.083～0.094 MPa和初始含水率0.6～0.9.获得高品质苹果脆片的最佳工艺条件为:微波功率11.7 W/g、真空度0.089 MPa、初始含水率0.75, 感官质量预测得分可达到9.51.通过试验验证,感官质量实测平均得分值为9.42,进一步证明回归模型具有较好的拟合度.     

微波真空干燥膨化苹果片的能耗与品质分析

综合分析了微波真空干燥膨化苹果片的干燥能力、能量消耗、感官质量、维生素C质量分数和微观结构,并以纯热风干燥的苹果片为对照样品,进行了对比分析评价.微波真空干燥膨化的干燥能力比热风干燥增加48.46%,单位能耗节约32.32%;苹果脆片在质地和风味方面都好于热风干燥;维生素C保存率比纯热风干燥提高了15.8%;比热风干燥具有更显著的蜂窝状结构,更好的膨化效果.     

机采棉加工过程智能控制与试验优化

机采棉杂质含量高,多级籽棉清理和皮棉清理会造成纤维损伤,为综合提高皮棉产品的外观形态和纤维内在质量,提出了对机采棉加工工艺进行过程优化控制的研究方法和试验方案。在充分分析典型机采棉加工流程的基础上,根据最新的棉花质量检测标准,确定杂质面积、杂质颗粒数、反射率、黄度、上半部长度、长度整齐度、短纤维指数、马克隆值、断裂比强度9个参数作为优化目标,建立以加工皮棉产品成交价格最大化的总体优化控制目标。选取对棉花清理有显著影响效果的倾斜式籽清机I和II、提净式籽清机、回收式籽清机、轧花机上部、锯齿式皮清机I和II 7个关键设备的转速作为优化控制变量。采用监控层、控制层、设备层的构架模式,完成关键设备自动化升级改造。使用响应面分析法的中心组合设计试验方法建立控制变量与控制目标之间的数据模型。以建立的总体优化控制目标为适应度评价函数,利用遗传算法完成对多变量数据模型的求解,7个设备的转速分别为495、484、727、472、1 131、822、763 r/min。试验结果表明,加工后的皮棉产品杂质面积变化率降低约7个百分点,上半部长度变化率提高约2个百分点,质量较为稳定。本文方法在降低机采棉含杂率的同时,提高了棉花的综合质量水平。     

基于改进遗传算法的拖拉机转向梯形优化设计

为缩小拖拉机转向梯形机构设计参数与理想状态的误差,提出一种改进的实数遗传算法进行拖拉机转向梯形机构优化研究.首先,分析拖拉机转向梯形的理论模型,推导出拖拉机转向梯形机构优化模型;其次,提出了一种改进的实数遗传算法,克服了迭代过程中新生子代位置限制的缺陷,提高了优化算法沿最优适用方向的均匀进化能力;最后,选取铁牛60拖拉...     

基于贪心遗传算法的穴盘苗补栽路径优化

温室育苗需要通过补苗移栽作业用健康钵苗替换穴盘内未发芽或劣质的钵苗,保证钵苗的质量。自动补苗移栽机可利用机器视觉获取穴盘苗健康信息,控制末端执行器抓取钵苗进行补苗作业,移栽效率高。穴盘内需补苗孔穴的位置具有随机性,对补栽路径进行规划,可进一步提高补栽效率。本文综合贪心算法和遗传算法的特性提出一种贪心遗传算法,在分段步长取8,优化代数取100时,可实现稀疏和密集穴盘的补栽路径优化,具有鲁棒性。贪心遗传算法所规划补苗路径长度与全遗传算法接近,均值差在443 mm以内;相比优化前的固定顺序法,贪心遗传算法路径长度可缩短33.8%~41.3%,缩短长度随空穴数量增加而加长;贪心遗传算法与全遗传算法规划补栽路径耗时分别为1.81 s和5.59 s。对比可知,贪心遗传算法更有利于自动移栽机输送单元和移栽单元间的动作衔接,可进一步提高自动移栽机效率。