花椒微波间歇干燥的试验研究

为将微波干燥技术用于花椒干制生产,利用功率分别为600W,450W,250W的微波对花椒进行间歇式干燥试验,并应用微波干燥试验系统进行在线检测。试验研究了花椒微波干燥特性及干燥条件对于后品质、能耗的影响。结果表明：微波间歇干燥过程分为加速期、恒速期和降速期。其中,加速期和恒速期相对较短。花椒微波干燥相对于热风干燥,微波干燥的时间大大缩短,但干燥品质不太理想。试验还分析了花椒微波干燥条件对于燥特性和干燥质量的影响。     

花椒微波干燥特性试验

利用功率分别为800W、509W、290W的微波对花椒进行了间歇式干燥试验,并应用自制的微波干燥试验测试系统检测了花椒的质量和温度。试验结果表明,与传统热风干燥相比,微波干燥花椒的时间大大缩短,但干燥后的花椒品质不理想,微波功率越大,品质越差。利用单项扩散模型、指数模型和Page方程对薄层花椒微波干燥进行了拟合,结果表明单项扩散模型拟合效果最好。     

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...     

微波干燥龙眼的特性及工艺研究

为将微波干燥技术应用于龙眼干制生产，利用自制的微波干燥试验测试系统进行了龙眼微波干燥试验。测试分析了龙眼微波干燥特性以及工艺条件对干燥过程、干燥质量的影响，确定了干燥工艺。     

不同温湿度大红袍花椒对流辐射干燥试验研究

为对比大红袍花椒热风干燥、热风—红外与热风—微波联合干燥的特性和品质,揭示对流辐射联合干燥大红袍花椒的干燥过程,指导大红袍花椒生产实践。通过薄层干燥试验,研究三种干燥方式在不同温度(50℃、60℃、70℃)和相对湿度(10%、30%、50%)条件下的干燥曲线和有效水分扩散系数,结合Weibull函数的尺度参数α、形状参数β及估算有效水分扩散系数进行干燥动力学分析,采用扫描电子显微镜(SEM)观察干制花椒油苞结构,提取挥发油进行气相色谱质谱(GC-MS)分析。结果表明：热风干燥时间最长,升温降湿有利于提高热风干燥速率、缩短干燥时间,但对热风—红外和热风—微波干燥影响较小;Weibull函数能很好地模拟三种干燥方式,α随干燥条件变化明显,β>1,水分迁移是由物料表面和内部共同控制,估算水分扩散系数变化范围分别为1.303×10^-7～2.815×10^-7 m²/min、7.646×10^-7～9.628×10^-7 m²/min、2.200×10^-6...     

蘑菇热风、微波对流和微波真空干燥的对比试验

对蘑菇进行了热风、微波对流和微波真空干燥的对比试验.热风干燥温度为60℃,风速为1 m/s;微波对流干燥中,热风进口温度为60℃,风速为1 m/s;微波真空干燥其压力为5.1 kPa.微波功率密度均为0.5 W/g.试验建立了3种干燥方法下蘑菇的干燥时间与含水率之间的关系曲线和蘑菇内部的温度变化曲线.通过测定干燥蘑菇的颜色和复水性来评价其产品的质量.结果表明,应用微波技术大大缩短了蘑菇的干燥时间.采用微波真空干燥,降低了产品温度,改善了干燥产品的质量.     

盐渍半干刺参微波真空干燥工艺

采用微波真空的方式干燥盐渍半干海参,研究了不同干燥方式和不同微波功率密度对盐渍半干海参的干燥速度、收缩率和感官品质的影响。试验结果证明,连续微波真空干燥速度快,但存在因干燥速度过快而导致物料感官品质变劣的问题;间歇微波真空干燥速度和缓,可以促进海参体表水分蒸发速度与物料体内水分迁移速度达到动态平衡,明显改善海参感官品质。在保持真空度为90 kPa、间歇比为10 s-on20 s-off、微波功率密度为0.65 Wg时,可取得良好的干燥效果。      

荔枝果肉微波真空干燥特性与动力学模型

研究了荔枝果肉微波真空干燥特性,探讨不同微波功率、相对压力及装载量对荔枝果肉干燥速率的影响。结果表明:微波功率和装载量对荔枝果肉干燥速率的影响较大,而相对压力的影响不明显。干燥试验数据用于对12种可利用的干燥模型进行非线性回归拟合求解,并确定模型系数。结果发现Modified Henderson andPabis模型具有较高的决定系数R2、较低的残差平方和(SSE)及均方根误差(RMSE),该模型能较准确地表达和预测荔枝果肉微波真空干燥过程的水分变化规律。     

玉米微波干燥特性及其对品质的影响

针对玉米热风干燥存在的问题,运用自制的微波干燥试验测试系统,采用不同的干燥功率、加热时间及配套的工艺流程,研究了玉米微波干燥特性及干燥条件对干后品质、能耗的影响,分析了微波干燥玉米过程中单位质量功耗、温度、平均失水速率与玉米籽粒发芽率、裂纹率和淀粉得率的关系,确定了影响微波干燥玉米的工艺参数和玉米微波干燥的最优工艺流程。研究结果表明:玉米微波干燥主要处于恒速干燥阶段,应用微波技术既能快速而经济地对玉米籽粒进行干燥,又能保持其种用价值,且能改良其品质     

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。     

多馈源热风微波流态化干燥试验台

阐述了多馈源热风微波流态化干燥试验台的总体结构和工作原理,分析了微波干燥室、微波管开口位置和振动流态化装置的设计,确定了具体结构和相关参数。微波干燥室的总模式数为106,品质因素达到1 398,6管单面开口磁控管配置方式的微波场更为均匀,调节振动电动机频率可使物料处于流态化状态,保证物料更均匀地吸收热能和微波能。利用试验台对鲜胡萝卜的分段组合干燥工艺进行了试验,脱水胡萝卜颗粒之间的含水率差异在1.22%之内,保持胡萝卜原有色泽、气味和滋味的干制品合格率达到88.63%。     

超声波联合热风干燥香菇片试验研究

根据超声波强化传热传质的优点,并结合弯曲振动圆盘的声阻抗特性,设计了一种超声波联合热风干燥的设备,该设备实现了大功率超声与空气介质的有效耦合。通过对香菇片的干燥试验表明,在传统热风干燥中附加频率为20kHz、功率为150W、辐照圆盘直径为21cm的超声波时,可使香菇片的干燥时间缩短至未加超声波前的50%,蒸发每千克水减少能耗约22％。超声波强化热风干燥的机理可能主要归因于超声的机械作用效应,有效强化了由水分内扩散控制的干燥过程。     

PLC控制的间歇式微波干燥控制系统研究

基于PLC和触摸屏技术,采用PLC程序控制可调节控制的间歇式微波干燥方式,开发了一套板椒干燥机智能控制系统,可实现自动连续生产;整个生产线被设计成蛇形隧道式结构,这种蛇形结构使设备结构紧凑、减少场地占用面积;控制系统可根据板椒的原始水分调节间歇的速度,提高板椒干燥的品质。通过对板椒的生产加工试验得出,板椒的干燥品质良好,成品率达到98%以上,达到了设计要求。     

鸡腿菇热风干燥工艺参数优化

为了提高鸡腿菇热风干燥速率及热风干燥后产品品质,对新鲜鸡腿菇进行了热风干燥实验,研究干燥过程中热风温度X1、热风风速X2和切片厚度X3对鸡腿菇干燥速率Y1、复水比Y2和干燥产品色差Y3的影响。采用综合评分法,结合响应面分析,对多指标进行综合优化,建立指标综合值与各因子之间的回归模型,求出最佳工艺参数组合。实验结果表明:鸡腿菇热风干燥过程中各因素对鸡腿菇干燥速率及干燥后产品质量都有显著影响(P <0. 05);在热风温度55℃、热风风速1. 35m/s、切片厚度4mm的最佳工艺参数组合下进行热风干燥,鸡腿菇热风干燥速率Y1=0. 301 g/min,干燥后产品复水比Y2=3. 61,色差Y3=21. 95,综合干燥效果达到最佳,与指标综合值模型预测值相对误差低于5%。本研究可为鸡腿菇热风干燥工业化生产提供参考。     

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。      

辣椒切片机设计与试验

针对新疆地区辣椒烘干时间长、人工切片效率低、工作量大等问题，设计一种辣椒切片机。通过理论分析与参数计算确定辣椒切片机的关键部件结构和工作参数，运用性能试验，选取影响辣椒切片机工作性能的切割圆盘转速、输送带线速度和切割圆盘高度为试验因素，以切片完整度为试验指标，进行二次旋转正交组合试验，建立试验指标与影响因素回归模型，确定辣椒切片机最优作业参数组合为切割圆盘转速118 r/min，输送带线速度0.5 m/s，切割圆盘高度10 mm。通过试验验证，在该最优参数组合下，切片完整度为97.85%，与模型预测结果基本一致，相较人工切片效率提高344%，可满足新疆地区辣椒切片作业要求。     

甘蓝型油菜籽薄层热风干燥的能耗分析与研究

在热力学第一定律的基础上,对干燥过程的能量消耗进行了分析与研究。基于干燥过程中能量消耗为水分蒸发消耗能量与物料升温消耗能量之和,建立了薄层热风干燥过程的能耗模型。将干燥过程中水分蒸发所消耗的热量处理为能量方程中的源项,并引入了活化能与能耗比的概念,得到了薄层热风干燥过程的温度场分布与总能耗变化情况。分析表明:活化能的计算值与理论值的偏差为9. 19%;薄层热风干燥过程中适当地提高干燥速率,可减少干燥时间和干燥过程中的能量消耗。     

基于玻璃化转变的稻谷变温热风干燥工艺研究

为保证稻谷干燥后品质、提高干燥效率,基于不同含水率稻谷的玻璃化转变温度,提出变温热风干燥工艺。采用三因素五水平中心组合试验方法,以稻谷温度、初始含水率和热风风速为影响因素,以稻谷爆腰指数、整精米率和干燥时间为评价指标,研究稻谷玻璃化转变温度、恒温和变温干燥特性,模拟解析稻谷干燥过程中传热传质规律,以5、10、15℃的变温幅度进行变温干燥试验。结果表明,稻谷玻璃化转变温度与其含水率呈负相关,恒温干燥最佳工艺参数为稻谷温度47℃、初始含水率22.0%、热风风速0.50 m/s,干燥后稻谷爆腰指数70、整精米率57.67%、干燥时间195 min;与恒温干燥相比,以5℃和10℃为变温幅度的变温干燥工艺,干燥后稻谷爆腰指数分别降低了20和10,整精米率提高12.6、7.7个百分点,干燥时间缩短30 min和60 min。研究表明,基于玻璃化转变的稻谷变温热风干燥工艺明显改善了稻谷干燥后品质,提高了干燥效率。     

果蔬热风干燥含水率在线测量装置设计与试验

为了实现果蔬热风干燥的智能化控制,综合运用数学模型法与介电常数法,以IAP15W4K58S4型单片机为主控芯片,利用现有的高精度电容传感器AD7746,设计了基于MCU的果蔬热风干燥含水率在线测量装置。以鸡腿菇为研究对象,通过热风干燥试验,建立了可准确预测其热风干燥过程中含水率的数学模型和相对介电常数-含水率计算模型,并用程序语言将模型进行编码及编译并写入系统,实现了双模式测量。验证结果表明:该装置能准确测量鸡腿菇热风干燥过程中的含水率,测量结果相对误差小于3%。