魔芋片热风对流干燥动力学研究

研究热风对流干燥过程中魔芋片温度、水分及干燥速率的变化规律,建立魔芋片在不同温度下的对流干燥曲线拟合方程.结果表明:魔芋片的对流干燥过程可分为预热期、恒速干燥期和降速干燥期3个阶段;升高干燥温度,会使干燥速率增大,恒速干燥期缩短,降速期干燥速率下降加快,魔芋片临界含水量增大;魔芋片对流干燥的适宜温度范围为80 - 100℃.     

萝卜丝烘干试验及其干燥性能

利用HSMD-10型烘干箱进行萝卜丝干燥试验，探讨热风温度、热风流量对干燥性能的影响．结果表明，萝卜丝干燥具有典型物料干燥的升温、等速、降速3个阶段，温度和流量对干燥效果的影响显著．     

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。     

山茱萸真空干燥特性研究

为了解山茱萸的干燥技术参数,对山茱萸的真空干燥进行了试验研究。结果表明,山茱萸的真空干燥有明显的恒速干燥阶段和降速干燥阶段,干燥温度对恒速干燥阶段影响较大;随着干燥温度的升高,总干燥时间缩短,但山茱萸的黄酮含量降低,要使干燥时间短且山茱萸的品质高,真空度在0.095MPa时,干燥温度宜取60～70℃。     

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。     

魔芋片对流干燥水分变化规律研究

[目的]探讨魔芋片对流干燥过程中水分变化规律及温度、干燥介质流量对其影响情况。[方法]在不同对流干燥温度下研究魔芋片的水分变化规律,并分析干燥介质流量对魔芋片水分变化的影响。[结果]魔芋片干燥具有明显的恒速期和降速期。在试验温度范围内,干燥介质温度越高、风量越大,魔芋片脱水越快、干燥时间越短。建立了魔芋片在不同温度和通风量下的对流干燥曲线拟合方程：y=ax2＋bx＋c,其中,y为魔芋片干基含水量（g/g）,x为干燥时间（min）,c为魔芋片初含水量（g/g）。[结论]为科学合理地设计魔芋片干燥工艺提供了参考。     

树莓热风干燥特性及动力学模型

以树莓为研究对象,采用热风干燥技术,研究热风温度、热风速度、物料加载量对树莓热风干燥特性的影响,并建立动力学模型.研究结果表明:树莓热风干燥过程主要分为增速和降速两个干燥阶段,没有发现明显的恒速干燥阶段.树莓热风干燥过程水分有效扩散系数为1.88×10-7～3.02×10-7 m2·min-1.通过拟合4种常用动力学模...     

木耳微波干燥特性研究

[目的]研究不同微波功率下木耳的干燥特性。[方法]从含水率、干燥速率变化关系上分析微波功率对木耳微波干燥特性的影响,得出木耳微波干燥过程的失水规律。[结果]试验表明,微波功率越大,木耳干燥速度越快;在同一微波功率下,初期干燥速度较缓慢;中期加速干燥,后期出现恒速或降速阶段。微波功率越大,所干燥物料的温度越高,干燥相同时间升温也越快;当达到70℃左右,木耳表层的保护膜被破坏,失去了对木耳内水分的保护作用,再次呈现温度迅速上升趋势。分析认为,微波干燥速度受干燥场内部能量转换过程影响,同时也取决于物料内部结构。[结论]研究可为木耳微波干燥的工艺优化和新型干燥设备设计提供参考。     

远红外辐射加热对黑木耳的薄层干燥试验

本试验测定了黑木耳的平衡水分，并在给定条件下进行了木耳的薄层干燥试验，发现其干燥过程可分为预热干燥阶段和降速干燥阶段；开始干燥到某一段时间内的湿基水分的变化，可以用２次指数曲线表示；若不控制试料表面温度，进行干燥时试料表面温度与湿基水分呈线性关系。     

槟榔花热风干燥动力学研究

以新鲜槟榔花为原料,比较了不同干燥温度下槟榔花的干燥特性.通过槟榔花在干燥过程中水分的变化规律,绘制干燥曲线和干燥速率曲线,并采用Newton、Logarithmic和Wang and Singh 3种干燥数学模型拟合试验数据.结果表明,干燥温度越高,槟榔花的干燥速率越快,且整个干燥过程处于降速干燥阶段.槟榔花热风干燥过程满足Logarithmic方程,该模型可较好地描述含水率随干燥时间的变化关系.试验结果为实现槟榔花干燥过程的控制提供了技术依据.     

紫薯气体射流冲击干燥效率及干燥模型的建立

【目的】为了提高紫薯干制品质、提高干燥效率,研究不同条件对紫薯气体射流冲击干燥特性的影响并筛选出最适干燥模型。【方法】采用自制气体射流冲击干燥机干燥紫薯片,探讨风温、风速、预处理和切片厚度对物料干燥特性和水分有效扩散系数的影响。利用数据统计对6个干燥模型进行拟合筛选。【结果】与大多数食品物料干燥试验结果一样,紫薯的气体射流冲击干燥主要属于降速干燥。预处理可增加物料初温且使物料更快达到干燥环境温度,但降低干燥速率并延长干燥时间。干燥速率随着切片厚度增加而降低,但随着风温和风速的增加而增加。物料厚度和风速对物料升温影响小,但风温对物料升温有较大影响,随着风温增加会延长物料达到干燥环境温度所需时间。有效扩散系数随着片层厚度、风温和风速的增加而增加,最高有效水分扩散系数为7.0033×10-10 m2•s-1。所有模型都能较好地描述紫薯气体射流冲击干燥过程中紫薯的水分变化规律,其中Modified Henderson and Pabis模型有最大确定系数,最小卡方值和均方根误差。【结论】风温、风速、切片厚度、预处理对紫薯气体射流冲击干燥曲线、干燥速率曲线和温度、有效水分扩散系数均有影响。在风温50—80℃,风速10—13 m•s-1且切片厚度为1.87—4.80 mm条件下,Modified Henderson and Pabis模型是拟合紫薯干燥曲线的最适模型。     

核桃气体射流冲击干燥特性及干燥模型

目的】研究不同条件对核桃气体射流冲击干燥的影响,提高核桃干制品质、缩短干燥时间,得到干燥所需活化能并筛选出最适干燥模型。【方法】采用热管和自制气体射流冲击节能干燥技术相结合的方法,利用9组试验,探讨了不同射流风温（40、50和60℃）、介质风速（11、12和13 m·s^-1）对物料干燥特性、有效水分扩散系数和活化能的影响,同时通过数据统计对5个干燥模型的拟合筛选,建立5个干燥动力学模型,分别为Page模型、Modified Page模型、Logarithmic模型、Herdenson and Pabis模型和Lemus模型,利用DPS软件对数据进行处理,拟合后得到最终的普遍适用的水分比MR与时间t的参数方程。【结果】与大多数食品物料的气体射流冲击干燥试验类似,核桃的气体射流冲击干燥主要属于降速干燥,没有恒速干燥阶段。风温对核桃气体射流冲击干燥的各个阶段影响均较大,风温越高,水分比下降越快,干燥速率越高。风速对干燥时长几乎无影响,但对于表面水分汽化阶段的速率具有一定影响,能够在这一阶段使干燥速率加快,对内部水分转移阶段的干燥速率几乎无影响。利用这一特点可以采用不同时段改变风温风速的方法,既缩短干燥时长又达到节能目的。总体来说对缩短干燥时间的影响顺序为：风温＞风速。核桃气体射流冲击干燥的有效扩散系数随风温升高而增加,风速对其几乎无影响,通过费克第二定律求出了干燥过程中核桃的有效水分扩散系数,其值为0.9674×10^-11-2.2231×10^-11m²·s^-1,由于其具有外壳等结构,所以比一般的食品物料的有效水分扩散系数低1-3个数量级。活化能随风速增大而增加,最低的活化能为27.644 kJ·mol^-1。5个模型均具有较高的拟合度,能较好地对核桃气体射流冲击干燥进行描述,其中Modified Page模型有最大的确定系数R²、最小卡方值（χ²）和均方根误差（RMSE）。以Modified Page模型,通过DPS软件进行回归,建立了在风温为40-60℃,风速为11-13 m·s^-1条件下核桃物料气体射流冲击干燥普遍适用的水分比MR与时间t的参数方程。【结论】射流风温与介质风速对核桃气体射流冲击干燥曲线、干燥速率曲线、有效水分扩散系数和活化能均有影响。根据在不同条件下得到的拟合值与试验组测定的观察值进行拟合比较,以风温为50℃、介质风速为13 m·s^-1时干燥最佳。Modified Page模型与Page模型均适合描述在风温为40-60℃,风速为11-13 m·s^-1条件下的核桃气体射流冲击干燥。而Modified Page模型拟合程度更高,是核桃气体射流冲击干燥最优模型。     

苦瓜片气体射流冲击干燥特性及干燥模型

【目的】提高苦瓜片的干制品质、缩短干燥时间,通过研究不同条件下气体射流冲击技术对苦瓜片干燥特性的影响,并根据干燥过程中水分的变化规律确定最适干燥模型。【方法】利用实验室自制气体射流冲击干燥机干燥苦瓜片,探讨不同风温(40、50、60、70和80℃)、风速(9、10、11、12和13 m·s~(-1))和切片厚度(2、3、4、5和6 mm)对物料干燥特性和水分有效扩散系数的影响,计算出干燥活化能。以确定系数(R~2)、卡方(χ~2)及均方根误差(RMSE)为评价指标,并利用Origin 8.0软件将试验所得数据与5个常用的干燥模型进行拟合,筛选出最适干燥模型,建立模型参数与干燥条件之间的关系,并检验干燥模型的预测效果。【结果】苦瓜片的气体射流冲击干燥属于降速干燥,没有明显的恒速干燥阶段。在试验条件下,风温、风速和切片厚度对苦瓜片在气体射流冲击干燥过程中的干燥特性均有一定影响,风温越大、切片厚度越小、风速越大,物料的干燥速率越大,水分比下降越快,干燥所需时间越短,但风速的影响远不如风温和切片厚度明显。通过费克第二定律可以计算出苦瓜片在干燥过程中的水分有效扩散系数,且随着风温、风速和切片厚度的增加而增加,最高的有效扩散系数为2.9668×10~(-9) m~2·s~(-1)。通过阿伦尼乌斯公式可以计算出苦瓜片干燥过程中所需的活化能Ea为29.89 kJ·mol~(-1)。所选的5个模型均具有较高的拟合度(R~20.98),都能较好的预测苦瓜片在气体射流冲击干燥过程中水分的变化规律,其中Two term exponential模型具有最大的确定系数R~2(0.99937)、最小的卡方值χ~2(0.00876)和均方根误差RMSE(0.000077),是苦瓜片气体射流冲击干燥的最适模型。【结论】风温、风速和切片厚度对苦瓜片气体射流冲击干燥过程中的干燥曲线、干燥速率曲线和水分扩散系数均有影响,且风温切片厚度风速。在风温40—80℃,风速9—13 m·s~(-1),切片厚度2—6 mm范围内,Two term exponential模型的拟合度最高,模型可有效描述苦瓜片在气体射流冲击干燥过程中的水分变化规律。     

木材微波真空干燥过程的数学模拟

该研究根据微波真空干燥过程中木材内部水分和热量的迁移机理,建立了木材微波真空干燥的数学模型,并通过试验对该模型进行了验证。结果表明:木材的微波真空干燥过程可以分为3个阶段,即快速升温加速干燥段（Ⅰ）、恒温恒速干燥段（Ⅱ）和后期升温减速干燥段（Ⅲ）,且恒温恒速干燥段在整个干燥过程中所占的比例较大;该模型能较好地模拟木材在微波真空干燥过程中的温度和含水率的变化规律,其模拟精度较高,模拟值与试验值之间相关系数的平方在0.9以上,且含水率变化规律的模拟精度高于温度变化规律的模拟精度。      

热风微波耦合干燥牛蒡温度梯度研究

热风微波耦合干燥是延长牛蒡货架期的有效手段。在热风微波耦合干燥过程中,物料因受到微波与热风的共同作用,表面及中心存在一定的温差,从而产生相应的温度梯度。为了揭示这一温度梯度的影响,通过温控系统分别调节牛蒡表面及中心的温度,形成不同的温度梯度,测定其各自的干燥速率及干后品质。结果显示,干燥速率并不随着温度梯度单调变化。改变温度梯度,当干燥速率最大时,由于干燥过程中样品结构遭到破坏,产品的质量较低。为了进一步改进干燥过程,提出控制策略,在干燥过程中合理改变温度梯度,以兼顾干燥效率及产品质量。     

西洋参烘干速率的数学模型

本文对影响西洋参烘干速率的空气参数和西洋参主根形状进行了研究。研究结果表明,刘烘干速率影响因素依次为:干球温度(T)、西洋参主根直径(D)和空气流量(V)。初步分析了烘干空气对烘干质量的影响。建立了烘干速率与干球温度和主根直径的数学模型,为应用计算机深入探讨西洋参烘干特性,模拟、预测烘干时间和最终水分含量提供了理论基础。     

不同干燥方法对紫薯干燥效率及品质的影响

【目的】为了提高紫薯干燥效率及干制品质,研究不同干燥方法对紫薯水分散失、色泽、花青素、酚类化合物及抗氧化能力的影响。【方法】采用穿流式热风干燥、鼓风干燥、气体射流冲击干燥及低氧气体射流冲击干燥4种干燥方式处理紫薯。首先探讨了穿流式热风干燥、鼓风干燥和气体射流冲击干燥3种干燥方式分别在干燥风温70℃,物料切片厚度1.93 mm以及微波预处理3 min的条件下对紫薯干燥曲线、干燥速率曲线及有效水分扩散系数的影响。其次探讨了穿流式热风干燥、鼓风干燥、气体射流冲击干燥和低氧气体射流冲击干燥4种干燥方式在干燥风温70℃,物料切片厚度1.93 mm以及微波预预处理3 min的条件下对紫薯干燥后的色泽、总花青素含量、总酚含量及酚类化合物对DPPH•清除率的影响。最后探讨了不同低氧气体射流冲击干燥风温、风速、喷嘴高度和切片厚度4个因素对紫薯干燥后的色泽、总花青素含量、总酚含量及酚类化合物清除DPPH•的影响。【结果】紫薯与大多数食品原材料在干燥过程中的水分散失规律相似。紫薯的气体射流冲击干燥、鼓风干燥和穿流干燥均属于降速干燥,物料在整个干燥过程中未有明显的恒速干燥阶段。气体射流冲击干燥最高干燥速率比鼓风干燥高84.04%,比穿流干燥高61.60%。紫薯在气体射流冲击干燥过程的前40 min内水分含量快速降低,在之后的干燥过程中水分含量却以非常缓慢的速率下降。鼓风干燥、穿流干燥和气体射流冲击干燥的有效水分扩散系数分别为9.62×10-9、10.23×10-9和15.02×10-9 m2•s-1。本研究所选鲜紫薯的总花青素含量为90.85 mg•100g-1,总酚含量为262.14 mg•100g-1,紫薯酚类化合物对DPPH•的清除率为40.84%。低氧气体射流冲击干燥比普通气体射流冲击干燥、鼓风干燥和穿流式热风干燥具有更好的干后色泽和更高总花青素含量、总酚含量及DPPH•清除率。经低氧气体射流冲击干燥后的紫薯色差值为20.35,总花青素含量为34.79 mg•100g-1,总酚含量为139.26 mg•100g-1以及酚类化合物对DPPH•的清除率为28.49%。在探讨不同低氧气体射流冲击干燥条件对紫薯品质的影响试验中,紫薯的总花青素含量、总酚含量及DPPH•清除率随着干燥风温的增加以及随着干燥风速、喷嘴高度、切片厚度的降低而降低。而色差值却随着低氧气体射流冲击干燥的风温增加及风速、喷嘴高度、切片厚度的降低而增加。且干燥后紫薯的总花青素最高保存率为59.58%,最高总酚保存率为82.35%,最高抗氧化活性保存率为82.05%。【结论】紫薯的气体射流冲击干燥与鼓风干燥和热风干燥相比具有更高的干燥效率和干后品质,且采用低氧气体射流冲击干燥可在普通气体射流冲击干燥的基础上进一步提高紫薯的干后品质。     

苜蓿薄层干燥试验研究

利用薄层干燥试验台,对苜蓿进行薄层干燥试验,以探讨热风温度、干燥时间、风速等对干燥速率的影响,结果表明热风温度、干燥时间对于燥速率影响较大,风速影响较小,并建立苜蓿薄层干燥的数学模型。