牛大力微波干燥特性及其动力学模型分析

【目的】探究牛大力的微波干燥特性并分析其动力学模型,为完善牛大力微波干燥加工工艺提供参考依据。【方法】测定不同微波功率及不同切片厚度下的牛大力干燥曲线和干燥速率曲线,选用薄层干燥模型中常见的5种动力学模型（Newton、Lagarithmic、Henderson and Pabis、Wang and Singh和Page模型）对牛大力切片干燥模型进行线性拟合。【结果】牛大力的微波干燥曲线呈现加速和降速2个阶段,在同一微波功率下,牛大力切片厚度越小,干燥速率越快;在同一切片厚度下,牛大力微波功率越大,干燥速率就越快。在相同切片厚度、不同微波功率条件下和在相同微波功率、不同切片厚度条件下,牛大力切片干燥过程的水分比（MR）与干燥时间t呈非线性关系,说明模型Wang andSingh不适合用于描述牛大力切片的微波干燥特性;-lnMR与干燥时间t呈非线性关系,说明Newton、Lagarithmic和Henderson and Pabis模型也不适合用于描述牛大力切片的微波干燥特性;而ln（-lnMR）与干燥时间lnt呈线性关系,说明Page模型可用于描述和预测牛大力切片微波干燥特性。以SPSS 20.0对试验数据进行拟合,并求得牛大力微波干燥动力学模型的拟合方程ln（-lnMR）=-4.226-0.19H+0.001P+（1+0.027H+0P）lnt达极显著水平（P<0.01）,说明Page模型具有较高的拟合度,即Page模型适用于建立牛大力切片微波干燥动力学模型。经准确性检验,Page模型预测值与试验值拟合度较高,Pearson相关系数为0.999。【结论】Page模型能较好地反映和有效预测牛大力切片微波干燥过程的水分变化情况,适用于建立牛大力切片微波干燥动力学模型,且通过拟合方程能准确预测微波干燥过程某时刻牛大力切片的水分比。     

牛大力切片热风干燥特性及其动力学模型建立

【目的】探讨不同热风温度、切片厚度及装载量对牛大力切片热风干燥速率的影响,并建立牛大力切片热风干燥动力学模型,为牛大力干燥工艺探索提供理论依据。【方法】以热风温度（50、60、70、80℃）、切片厚度（2、4、6、8mm）和装载量（100、200、300 g）为考察因素,实时测定各条件下牛大力切片热风干燥过程中水分变化,对常见的5种干燥模型进行筛选,并计算干燥过程中的有效水分扩散系数和活化能。【结果】随着热风温度的升高,切片厚度和装载量的降低,牛大力切片的干基含水量明显减少,干燥速率明显增加。牛大力切片在热风干燥过程分为加速和降速2个阶段,其中大部分干燥过程为降速阶段。牛大力切片热风干燥动力学模型符合Page模型,该模型预测值与试验值拟合度较高（R2=0.969）,拟合方程为ln （-lnMR）=-3.174-0.242H+0.029T-0.006L+（0.721+0.015H+0.002T）lnt,可求得-k=e（-3.174-0.242H+0.029T-0.006L）,n=0.721+0.015H+0.0027,不同干燥条件下牛大力切片的有效水分扩散系数在1.62114×10-10~12.96913×10-10 m2/s,均随着热风温度的升高和切片厚度的增加,总体呈上升趋势;活化能为60.7388 kJ/mol。【结论】Page模型可较好地描述不同切片厚度的牛大力切片热风干燥过程中水分的变化规律,且通过拟合方程能较准确预测热风干燥过程中某时刻牛大力切片的水分比。     

莲藕片热风干燥特性及动力学模型

为研究莲藕片热风干燥特性,探讨了不同装载量和热风温度对莲藕片薄层热风干燥过程的影响。根据试验数据建立了莲藕片热风干燥水分比与干燥时间关系的动力学模型,并对模型进行拟合,最后计算了莲藕片热风干燥条件下的有效扩散系数。结果表明,莲藕片热风干燥过程符合Page模型,经验证,模型预测值与试验值拟合良好;莲藕片热风干燥有效扩散系数在0.831×10-7~3.516×10-7m2/s范围内。Page模型适用于描述莲藕片热风干燥过程。     

萝卜缨微波真空干燥动力学研究

[目的]更好地调控萝卜缨生产加工过程中工艺参数,进一步研究萝卜缨微波真空干燥的特性及其干燥过程的动力学模型.[方法]采用微波真空干燥技术对萝卜缨进行干制,通过对萝卜缨微波真空干燥特性的研究,分析了微波功率、真空度和装载量与干燥速率的关系,并根据试验数据,分别作不同微波功率、真空度和装载量下的t与-lnMR曲线和lnt与ln（-hnMR）曲线,[结果]试验发现,萝卜缨的干燥过程大致可分为3个阶段,加速期、恒速期和降速期.不同微波功率、真空度和装载量下的t与-lnMR曲线和lnt与ln（-lnMR）曲线显示,前者呈非线性,后者呈线性,表明萝卜缨的微波真空干燥动力学模型满足Page方程.通过多元线性回归分析,拟合方程显著（P＜0.05）,拟合度良好,相关系数R2=0.93.最后经验证,Page方程的预测值与实际值拟合良好.[结论]研究可为萝卜缨的干燥提供理论依据和技术指导.     

莲藕片薄层真空微波干燥特性及动力学模型

为研究莲藕片真空微波干燥特性,探讨不同真空度、装载量和微波功率对莲藕片薄层真空微波干燥过程的影响。根据试验数据建立莲藕片薄层真空微波干燥水分比与干燥时间关系的动力学模型,并对模型进行拟合试验,最后计算莲藕片薄层真空微波干燥条件下的有效扩散系数。结果表明,莲藕片薄层真空微波干燥过程符合Page模型,经验证,模型预测值与试验值拟合良好;莲藕片薄层真空微波干燥有效扩散系数在0. 508×10-6～6. 556×10-6m~2/s范围内。Page模型适合描述莲藕片薄层真空微波干燥过程。     

扇贝闭壳肌薄层干燥的数学模型

以栉孔扇贝Chlamys farreri闭壳肌为研究对象,对其热风干燥特性进行了研究。将扇贝样品经处理后于45、55、65、75℃温度下进行热风干燥,监测样品的质量变化,所采取的监测频率为干燥开始的第1小时监测4次,第2小时监测2次,第3小时后每小时监测1次,所有的干燥过程都处于降速阶段,并用薄层干燥模型对测量结果进行处理,选用Henderson-Pabis、Wang and Singh、Diamante et al.、Page、Newton 5种数学模型进行拟合,通过计算相关系数(R)、决定系数(R2)、平均偏差(eave)、卡方检验("2)、均方根误差(RMSE)、相对平均偏差(P)的大小,来检验拟合程度。结果表明:在45、55、65、75℃干燥温度下,Henderson-Pabis、Diamante et al.、Page、Newton 4个模型有效;进一步分析4个模型中模型常数随温度的变化,发现其中Henderson-Pabis、Page、Newton 3个模型参数中含有干燥温度为变量的通式模型,可以有效地预测干燥温度在45~75℃时的干燥进程,3个通式模型依次为MRH=0.9673exp[-(7×10-5T-0.0009)]t、MRP=exp(-0.00323t0.0039T+0.7727)和MRN=exp[-(7×10-5T-0.0008)]t。     

豆渣微波热风联合干燥特性研究

【目的】确定豆渣的最佳干燥方法,缩短干燥时间,提高生产效率。【方法】对鲜豆渣进行微波热风联合干燥试验。【结果】在微波功率为80 W的条件下微波干燥4 min,然后再进行105℃热风干燥75 min,豆渣干燥效果良好,较热风干燥时间缩短47.33%。同时构建了豆渣微波热风联合干燥的数学模型ln（-lnMR）=-5.21456+1.102658P+
0.12594P2+（1.30009+0.21457P-0.05214P2）lnt,可较好地描述豆渣干燥过程中物料含水率与干燥时间的关系。【结论】微波热风联合干燥技术能在较短的干燥时间内较大程度地脱除豆渣水分,是一种较佳的豆渣干燥工艺,值得进一步推广应用。     

豆渣微波热风联合干燥特性研究

【目的】确定豆渣的最佳干燥方法,缩短干燥时间,提高生产效率。【方法】对鲜豆渣进行微波热风联合干燥试验。【结果】在微波功率为80W的条件下微波干燥4min,然后再进行105℃热风干燥75min,豆渣干燥效果良好,较热风干燥时间缩短47.33%。同时构建了豆渣微波热风联合干燥的数学模型ln（-lnMR）=-5.21456＋1.102658P＋0.12594P2＋（1.30009＋0.21457P-0.05214P2）lnt,可较好地描述豆渣干燥过程中物料含水率与干燥时间的关系。【结论】微波热风联合干燥技术能在较短的干燥时间内较大程度地脱除豆渣水分,是一种较佳的豆渣干燥工艺,值得进一步推广应用。     

超低密度植物纤维材料干燥特性和动力学模型

根据干燥动力学理论,分别设定95、100、105℃为热风对流干燥参数和80、160、240 W为微波干燥参数,对植物纤维发泡材料的热风对流和微波干燥的干燥特性进行了研究,并对干燥动力学特性进行数学模型拟合。研究表明,当绝对含水率≤100%,植物纤维发泡材料的热风对流干燥出现传热传质困难,干燥效率降低。而微波干燥速率稳定,干燥曲线呈近似直线线性关系。植物纤维发泡材料的干燥动力学模型可由多项式模型来表示。     

热风微波耦合干燥牛蒡动力学模型研究

热风微波耦合干燥可以很好地保护干后物料的品质,并且减少物料的干燥时间。利用Newton、Henderson and Pabis、Lagarithmic、Page、Wang and Singh等5种干燥模型方程,对热风微波耦合干燥过程中牛蒡含水率随时间的动态变化进行模拟,并通过试验对各模拟结果进行验证。结果表明,Lagarithmic方程模拟的结果与实际含水率变化较为接近。     

木材特种干燥技术的发展现状

该文系统介绍了除湿干燥、真空干燥、太阳能干燥、炉气干燥、微波干燥等木材特种干燥方法的发展现状 ,提出将来木材特种干燥技术的发展趋势是多元化的联合干燥 ,如高温双热源除湿干燥与太阳能组合干燥技术、木废料能源联合干燥、除湿干燥中利用热压蒸汽余热等     

低氧热泵干燥技术的国内外研究概况

低氧热泵干燥技术是采用其他气体,如二氧化碳和氮气等代替常规空气作干燥介质,密闭循环系统进行低氧环境的气调干燥加工。该技术提升干燥品质,节约能耗,提高干燥效率,有效解决氧敏性、热敏性物质的干制问题,有广阔的应用前景。本文介绍低氧热泵干燥技术中不同气体作干燥介质的物性研究、对干燥品质特性的影响、相关装置的研制等方面的国内外研究概况。     

不同干燥工艺对新疆主要制干葡萄干燥特性的影响

[目的]研究不同制干工艺对新疆主要制干葡萄品种无核白和无核白鸡葡萄干燥特性的影响,为新疆葡萄干燥工艺的改进提供理论依据.[方法]对晾干和晒干干燥过程中的水分变化规律进行数学分析,研究葡萄的干燥特性.[结果]晒干工艺葡萄的失水速率高于夜间,葡萄干燥过程中白昼失水速率是夜间的2.00～6.14倍.干燥初期晒干工艺条件下无核...     

桦木小径原条干燥可行性初探

本文对桦木小径原条干燥问题进行了初步探索,通过对桦木小径材物理性质与百度条件下干燥缺陷的分析与试验,制定出了桦木小径原条的试验干燥基准.试验结果表明,长50cm以下,径级8cm以下的桦木小径原条的干燥是可行的.     

恒温与分段变温滚筒干燥对烤烟叶丝干燥效率及香味品质的影响

[目的]对比恒温与分段变温两种滚筒干燥方式对烤烟叶丝干燥效率与香味品质的影响,为烟叶原料的分段变温滚筒干燥工艺优化和推广应用提供科学依据.[方法]以烤烟中部烟叶C2F为原料,采用滚筒干燥试验装置,对比分析恒温与分段变温两种滚筒干燥方式对烤烟叶丝干燥效率、石油醚提取物和香味成分含量的影响.[结果]相对于恒温低温干燥(110℃),采用前段高温后段低温的分段变温滚筒干燥方式能有效缩短干燥时间,脱水速率提升5％～15％.两种干燥方式下,叶丝中香味成分总量及石油醚提取物、棕色化反应产物、类胡萝卜素降解产物含量均随干燥筒壁温度的升高而降低;相对于高温恒温干燥(120～140℃),分段变温干燥更有利于石油醚提取物的保留,香味成分总量最高可提高12％,其中以120/110℃分段变温滚筒干燥方式的烤烟叶丝香味成分总量及石油醚提取物、棕色化反应产物、类胡萝卜素降解产物含量最高.[结论]与恒温滚筒干燥方式相比,120/110℃分段变温滚筒干燥方式可有效兼顾烤烟叶丝的干燥效率与香味品质,可在烤烟实际干燥加工中推广应用.     

木质装饰薄板干燥技术研究

本文研究了厚度3mm和5mm的铁杉、椴木、拟赤杨三种木质装饰薄板的干燥特性和干燥工艺,筛选出了较优的干燥基准。试验结果表明:薄板的变形与温度、薄板的终含水率和薄板尺寸有关。同等情况下,温度越高,薄板变形越大;薄板的终含水率越低,其变形程度越大;薄板的厚度越小越易发生变形,薄板的宽度越大,其变形程度越大,长度对变形的影响不是很大;加压可明显减小总变形值,通过薄板局部加压和喷蒸联合处理可有效控制装饰薄板的干燥质量。     

传统干燥工艺条件下葡萄制干特性及干燥模型研究

【目的】研究传统葡萄干燥工艺对葡萄果实干燥特性及水分扩散系数的影响,为新疆葡萄制干干燥理论提供理论依据。【方法】采用晾干和晒干两种传统的制干工艺制干,分析制干工艺对葡萄干燥特性及水分扩散系数的影响,建立干燥动力学模型。【结果】晒干工艺条件下,环境中的最高温度显著高于晾干环境中温度,最低温度低于晾干环境中最低温度。晒干条件下,葡萄果实的干燥速率高于晾干方式。通过对4种模型的拟合分析,Page模型是最符合葡萄干燥的模型,决定系数R²值最大,卡方检验值χ²和均方根误差R²均值最小,分别为0.998 2、8.55×10^-4和0.001 5。通过有效水分扩散系数计算,晒干和晾干工艺的有效水分扩散系数分别为2.036 25×10^-8、6.468 8×10^-9,晒干工艺的有效水分扩散系数明显大于晾干方式的有效水分扩散系数。【结论】Page模型可以有效的阐述传统葡萄会干工艺条件下葡萄果实水分的变化规律。     

不同的干制方法对木瓜维生素C含量的影响

[目的]了解不同干制方法对木瓜中维生素C含量的影响。[方法]试验采用不同的干制方法对木瓜进行干燥处理,分别为单一热风干燥、单一真空干燥、热风与冷冻组合干燥、真空与冷冻组合干燥,并采用2,6-二氯酚靛酚滴定法定量测定木瓜维生素C含量。[结果]试验表明,干燥后的木瓜提取液中维生素C含量均低于新鲜木瓜,单一热风干燥处理的木瓜维生素C损失最为严重,损失率可达85%以上,低温真空干燥能较好地减少维生素C的损失,损失率在20%左右,其中以真空冷冻组合干燥的木瓜维生素C损失最少,维生素C含量为449.2 mg/kg,损失率为4.66%。[结论]采用真空冷冻组合干燥木瓜,维生素C损失率低,具有工业化应用价值和前景。     

福建省主要阔叶材树种除湿干燥工艺与基准研究

本项研究对15个树种7种不同厚度共22个品种的阔叶材树种进行了30次全燥过程试验,研究制定了除湿干燥三个系列共62个基准,同时还在试验中进行了陈湿干燥工艺的研究,为我省硬杂木干燥提供了工艺技术,解决了生产中的难题。     

小型经济作物烘干机的研制

本文介绍笔者研制的一种并流式换向通风经济作物烘干机的结构与工作原理.实验结果表明,采用这种新工艺,与现行的烘干机类型相比,能缩短烘干时间,使烘后物料的含水量均匀,烘干质量高.同时,对物料的干燥速度和干燥时间提出了估算公式.