基于Weibull分布函数的胡萝卜切片远红外干燥过程模拟及应用

【目的】探讨胡萝卜切片远红外干燥的最优工艺参数,研究不同干燥条件对胡萝卜干制品平均干燥速率、单位能耗和品质指标的影响.【方法】以干燥温度、切片厚度和辐照距离为试验因素进行胡萝卜的远红外干燥特性试验,利用Weibull分布函数对胡萝卜切片的远红外干燥过程进行模拟,比较不同干燥条件下胡萝卜干制品的指标变化.【结果】干燥温度、切片厚度和辐照距离对胡萝卜的干燥特性曲线均有显著的影响;Weibull分布函数拟合的决定系数R²值均在0.98以上,离差平方和χ²值均很小;尺度参数α随着干燥温度、切片厚度和辐照高度的增加而呈现减小的趋势,形状参数β大于1;估算有效水分扩散系数D_cal在0.435×10^-7 ～3.080×10^-7 m²/s之间,有效水分扩散系数D_eff在1.542×10^-9 ～5.011×10^-9 m²/s之间,均随着干燥温度、切片厚度和辐照高度的增加而增大;对比不同干...     

胡萝卜切片超声远红外干燥工艺的优化

【目的】优化胡萝卜切片超声远红外干燥过程的超声工艺。【方法】以超声频率、功率和处理时间为试验因素进行单因素试验,在此基础上利用响应曲面分析法建立干制品评价指标的二元回归数学模型,对超声辅助干燥工艺进行优化。对不同干燥工艺条件下胡萝卜切片的营养品质、干燥时间进行比较,并对其微观结构进行扫描电镜观察。【结果】所建立的模型显著,超声参数对各项指标的影响大小为:超声处理时间超声功率超声频率;超声远红外干燥的最优工艺参数为:超声频率60 kHz、超声功率40 W、超声处理时间20 min,此时对应的评价指标为:复水比5.61,色差值6.25,能耗2.96 kJ/g。验证结果表明,试验值和预测值的误差不大,说明回归模型所得的预测值和实测值具有较好的一致性。超声远红外干燥更有利于保留胡萝卜的营养组分,增加胡萝卜切片表面细胞微毛细管的孔径和数量。【结论】超声预处理可以明显缩短胡萝卜远红外干燥的时间,保证干制品的品质。     

基于Weibull分布函数的桔梗切片热风干燥特性

为提高桔梗切片的干燥速率和品质,采用热风干燥技术对桔梗进行干燥处理,研究了干燥温度和切片厚度对桔梗切片热风干燥特性的影响,利用Weibull分布函数对干燥曲线进行拟合分析,并比较了不同干燥条件下干制品的水活度和色泽。结果表明：桔梗干燥主要为降速干燥,升高热风温度、减少切片厚度均能提升干燥速率;较适宜的热风参数为：温度55 ℃ ,切片厚度4 mm。Weibull分布函数决定系数R2的区间为0995 3～0.999 5,离差平方和2的区间为0.449 9×10-4～4.136 3×10-4,可以较好地拟合桔梗切片的热风干燥过程。尺度参数α与热风温度成反比;形状参数β主要受切片厚度影响;热风干燥技术可显著提高桔梗色差值,降低干制品的水活度。通过比较不同干燥条件下干制品微观结构的扫描电镜分析发现,热风处理可减少表细胞损伤、提高干燥速率。该研究结果可为热风干燥条件下桔梗的产业化生产提供参考。     

菠萝片微波真空干燥特性及动力学模型研究

为获得高品质、低能耗菠萝干品,采用微波真空干燥箱对菠萝片进行干燥试验,研究其干燥特性及动力学模型,试验参数为微波功率（400、600、800、1 000 W）、装载量（200、300、400 g）,利用Weibull分布函数对试验数据进行拟合,并计算菠萝片微波真空干燥活化能。结果表明,Weibull分布函数能准确拟合不同试验参数下的干燥曲线;尺度参数在11.715 41～27.049 43 min,随着微波功率的增加而减小,随着装载量增加而增加;形状参数在1.309 58～1.527 25;水分有效扩散系数为1.977 16×10^-7～4.686 39×10^-7m²/s,随着微波功率升高而增大;干燥活化能为2.099 24 W/g。Weibull分布函数较好地预测菠萝片干燥过程中水分脱除规律,对果蔬等农产品干燥过程预测与工艺优化具有重要意义。     

地皮菜热风干燥特性及干燥过程模拟

【目的】研究地皮菜的热风干燥特性,为其工业化应用提供理论参考。【方法】以新鲜地皮菜为研究对象,探讨不同大小(10、20、30和40 mm)以及不同热风温度(50、60、70和80℃)对地皮菜干燥特性的影响,分别利用Page方程和Weibull函数对其干燥曲线进行非线性拟合并进行评价,对尺度参数(α)、形状参数(β)、水分扩散系数(D_eff和D_cal)、活化能(E_a)和几何参数(R_g)进行解析。【结果】热风温度越高,干燥速率越快,干燥时间越短;地皮菜大小对干燥时间的影响较小。Weibull函数能更好地预测热风干燥过程中地皮菜水分比随其大小和热风温度的变化规律。Weibull函数中的α值与热风温度和地皮菜大小均有关,热风温度对其影响更大;β值在1.945 0～1.254 4之间;R_g值均小于1;D_eff值在2.513 2×10^-9～9.965 6×10^-8 m²/s之间,D_cal     

胡萝卜片热风干燥特性研究

胡萝卜片热风干燥的温度越高,干燥速率越快;切片厚度越薄,干燥速率越快;风速越大,干燥速率越快.当切片厚度达到某一厚度时,其对干燥速率的影响很小.     

超声渗透辅助组合干燥对胡萝卜干燥均匀性及品质的影响

选用超声渗透预处理+微波联合压差膨化干燥方法制备胡萝卜脆片,考察不同蔗糖渗透液质量分数、超声功率密度、超声时间、超声温度、微波预干燥水分含量转换点和微波功率强度对胡萝卜微波预干燥水分均匀性、色泽均匀性及压差膨化干燥后产品的收缩率、脆度、色差和总类胡萝卜素保留率的影响,以期获得较优的胡萝卜脆片干燥工艺.结果表明,超声功率...     

荔枝真空远红外辐射过热干燥的特性

应用Clausius-Clapeyron方程,导出真空腔体干燥介质过热度干燥过程变化式,观察工艺条件改变下的过热度干燥过程变化及过热度影响下的荔枝去水速率.结果表明:真远红外辐射过热十燥荔枝,荔枝与辐射源光谱匹配显著加快去水;干燥效率及品质强化存在适度真空干燥介质、辐射热流密度、质传递速率匹配;采用近距离、光谱匹配及适度真空度、加热/缓苏时间比,十燥介质过热度与干燥效率综合最大.     

基于Weibull分布函数的厨余垃圾干燥过程模拟研究

为推动厨余垃圾的资源化再利用,对厨余垃圾的干燥过程及其特性进行了研究.通过改变干燥温度和物料铺设厚度,分析了干燥条件对厨余垃圾干燥过程的影响;利用Weibull分布函数对不同干燥温度(75℃,90℃和105℃)、不同铺设厚度(1.4,2.8,4.2 cm)下的干燥过程进行模拟,进一步拟合了其干燥动力曲线并对其结果进行分析,结果表明：物料干燥温度越高、铺设厚度越小,干燥效率越高;Weibull分布函数能够很好地模拟厨余垃圾在给定试验条件下的干燥过程,尺度参数α随着干燥温度的升高、铺设厚度的减小而减小,表明干燥效果随物料厚度的减小及干燥温度的升高得到有效改善.尺度参数β反映出在干燥前期短暂升速干燥,而整体呈现降速干燥特征,不同干燥条件下无明显变化;较优物料干燥铺设厚度在2.8 cm左右,较优干燥温度综合考虑能源消耗而选择.     

基于Weibull函数的烤烟干筋期干燥动力学及颜色分析

[目的]分析干筋期烤烟主脉干燥特性和颜色变化,为干筋期烤烟烘烤工艺优化提供参考.[方法]以云烟87中部叶为试验材料,利用Weibull分布函数研究干筋期不同风速(低速、中速和高速)、相对湿度(12%、18%和24%)和干球温度(60、64、68和72℃)条件下烟叶主脉的干燥特性,并对烤后烟叶颜色参数值进行分析.[结果]干筋期烟叶主脉失水呈降速干燥,随着干筋期风速的增加、相对湿度的降低或干球温度的升高,干燥速率加快.利用Weibull分布函数可很好地描述干筋期烟叶主脉水分干燥曲线,尺度参数α随着风速的增加、干球温度的升高和相对湿度的降低而降低,形状参数β受干筋条件影响较小.基于Weibull分布函数的干筋期烟叶主脉估算水分扩散系数Dcal在1.994× 10-10~4.026×10-1m2/s,干筋期烟叶主脉干燥活化能Ea为56.57 kJ/mol.随着干筋期风速增加,烟叶亮度L*和正反面亮度差?L*增大,颜色偏亮黄色;随着干筋期相对湿度的增加,烟叶L*和正反面?L*减小,而红度a*、黄度b*和饱和度C*逐渐增大,颜色偏橘黄色;随着干筋期干球温度的升高,烟叶a*增大,颜色偏红棕色.[结论]烤烟干筋期采用较高的温湿度和较低的风速有利于提高干筋效率、增加烟叶饱和度.     

胡萝卜片微波干燥均匀性研究

干燥均匀性是影响产品干燥质量的重要指标之一。通过分散微波和使物料在微波腔中运动,研究不同情况下胡萝卜切片的干燥均匀性,并开展单因素实验研究微波搅拌器扇片转速、物料转盘转速、微波功率、胡萝卜质量对干燥均匀性的影响。结果发现:增加微波搅拌扇片转速和物料转盘转速都可以降低干燥不均匀性;微波功率增大会加剧干燥不均匀程度,并会影响最终产品质量;相同形状下不同物料质量会影响干燥均匀性。研究结果为改善胡萝卜片微波干燥均匀性提供了操作工艺参数依据。     

用热风与微波组合干燥胡萝卜的工艺

采用不同参数组合对胡萝卜片进行了热风与微波组合的干燥试验,研究了胡萝卜的干燥特性,并用多因素正交试验方法,分析了各因素对试验指标的影响.结果表明:用热风与微波组合干燥胡萝卜的最佳工艺参数为热风温度65℃,微波功率为170 W,转换点物料含水率为60%;用热风与微波组合干燥的干燥速率较常规的热风干燥速率提高1.4倍以上,干制品的质量明显提高.     

食用菌的远红外线干燥特性及预处理对干燥的影响

远红外线定温干燥的蘑菇失水过程为恒速和降速两阶段，物料温度为升温、稳定和再升温三阶段；定功率干燥为两个降速阶段组成，物料温度一直呈上升趋势，在后期出现高温，一般不予采用。定温干燥中恒速和降速两阶段的速率模型可分别表示为ｄＭ／ｄｔ＝Ｋ＿１（Ｔ－Ｔ＿ｗ）和ｄＭ／ｄｔ＝Ｋ＿２（Ｍ－Ｍｃ）．分析了平均失水速率与干后品质、复水性能和Ｖｃ保存率之间的关系；不同预处理对干燥时间和干后质量有不同的影响。     

不同烘干方法对香菇干燥品质的影响

对香菇的远红外线干燥品质特性和热风干燥品质特性进行了比较。结果表明,远红外线处理香菇的干燥品质优于热风干燥,远红外线处理组中,0．4m／s、50℃处理条件色度变化最少;0．4m／s、50℃处理条件的收缩率最小;0．2m／s、60℃处理条件的必需氨基酸残留率最高;0．2m／s、60。C处理条件的重要氨基酸残留率最高。综合考虑,远红外线处理组的色度变化、收缩率、必需氨基酸残留率、重要氨基酸残留率以0．2m／s、60℃处理的香菇干燥品质最好,0．4m／s、70℃处理的香菇干燥品质最差。     

辣椒干燥速度的研究

对辣椒的远红外线干燥及热风干燥速率进行比较研究.结果表明,远红外线干燥辣椒速率显著高于热风干燥,利用远红外线干燥辣椒时,风速0.4 m/s,温度70℃条件下干燥速率最快,时间最短,干燥后红色度及明度减少量最少.     

不同干燥方法对胡萝卜复水性及品质的影响

对用热风干燥、微波干燥及热风和微波组合干燥3种干燥方法获得的胡萝卜干制品进行了复水试验,分析了不同干燥方法及不同参数组合对胡萝卜干制品复水性和感官品质的影响。结果表明:利用不同的干燥方法所获得的胡萝卜干制品的复水性能和感官品质有明显差异,降低热风温度、缩短热风干燥时间及减小微波加热功率,均可提高干制品的复水性和质量;热风与微波组合干燥的热风温度、热风干燥后物料的含水率和微波功率分别为65℃、50%和170 W时,干制品具有理想的感官质量和复水性,其复水比为6.02。     

Preliminary study of wood ultrasound-vacuum combined drying dynamics.

结合超声波和真空干燥的优点,采取超声波一真空协同干燥方法,对核桃楸试件进行干燥。在不同干燥温度、绝对压力、超声波功率和频率的条件下,检测木材干燥过程中内部水分的有效扩散系数,并建立对应条件下的干燥动力学模型。结果表明：超声波～真空协同干燥过程中,木材内部水分有效扩散系数随着温度的升高而增大,而绝对压力对于水分有效扩散系数影响较小;干燥过程中,温度对干燥速率起着主要作用,相同温度、不同压力下木材的干燥速率随着时间的变化趋势一致;通过有效扩散系数和菲克单方向扩散方程得到的干燥模型和实际干燥动力学很接近。     

木材超声波-真空协同干燥的动力学研究

结合超声波和真空干燥的优点,采取超声波 真空协同干燥方法,对核桃楸试件进行干燥。在不同干燥温度、绝对压力、超声波功率和频率的条件下,检测木材干燥过程中内部水分的有效扩散系数,并建立对应条件下的干燥动力学模型。结果表明:超声波 真空协同干燥过程中,木材内部水分有效扩散系数随着温度的升高而增大,而绝对压力对于水分有效扩散系数影响较小;干燥过程中,温度对干燥速率起着主要作用,相同温度、不同压力下木材的干燥速率随着时间的变化趋势一致;通过有效扩散系数和菲克单方向扩散方程得到的干燥模型和实际干燥动力学很接近。