红外辐射加热技术在果蔬脱水干燥中的应用研究

论述了红外辐射干燥的机理,分析了红外辐射干燥果蔬数学模型的建立情况,提出要有针对性地建立果蔬的红外干燥数学模型;对当前红外干燥果蔬的情况进行了分析,并指出应对不同的果蔬采用不同的红外辐射加热方式,以便优化红外干燥果蔬的过程,提高红外干制果蔬的品质。     

果蔬干燥机械简述

本文从果蔬干燥基础理论，干燥主机及类型，供热方式和电子技术的应用等方面着手介绍了我国果蔬干燥技术的现状；并从新技术的应用，基础理论，能源配备和自动化作业等方面探讨今后的发展趋势。     

果蔬干燥新技术及应用前景

近年来,我国果蔬加工业得到飞速发展,果蔬干燥加工已经成为促进我国区域经济、提高农业效益、增加农民收入、拉动食品产业发展、在国际市场具有比较优势和巨大发展潜力的重要行业.为此,介绍了真空冷冻干燥、低温真空油炸干燥、低温气流膨化干燥、微波干燥、冲击干燥、CO2干燥、流化床干燥和渗透干燥等果疏干燥新技术的原理与特点,展望了这些技术在我国果蔬干燥加工产业中的应用前景.     

果蔬变风湿干燥的试验研究

在振动流化床干燥机上，对果蔬物料的干燥特性进行了研究，提出了果蔬的循环为风温干燥工艺，并对其进行了初步的试验，认为此种干燥趴有可能和提高干制品品质的优点。     

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%。     

果蔬红外辐射干燥动力学的影响因素综述

综合分析了影响果蔬红外辐射干燥动力学的内在因素和外在因素,并阐述了物料在干燥过程中脱水量与各种支配因素的关系,探讨了物料内部水分的迁移、扩散过程,研究了湿物料的传热传质特性,在寻求干燥规律的基础上提出了红外辐射加热技术在果蔬脱水过程中的进一步研究方向。     

方形果蔬热风干燥变形规律研究

不同形状果蔬物料模型,干燥变形规律不尽相同。球形果蔬各径向均匀,可从径向和整体得到果蔬干燥变形规律;但球形物料制作困难,实际干燥研究应用中多采用方形果蔬物料。为此,以方形萝卜样本为研究对象,通过热风干燥,测定干燥过程中萝卜样本三维参数。同时,对其干燥过程中体积变化与含水率的相关规律进行研究,揭示方形萝卜干燥过程的变形规律,并建立变形的数学模型,得到干燥方程,为果蔬干燥过程的特性研究和生产技术提供理论指导。     

山药切片红外干燥温度神经网络预测

在不同单位辐射功率和辐射距离下对山药切片进行了红外辐射干燥温度试验。基于温度试验数据,通过Matlab神经网络工具箱,采用最速梯度下降法和L-M算法对这些数据分别进行了训练,将训练好的BP神经网络对山药切片进行温度预测。结果表明:L-M算法优于传统的最速梯度下降法,提高了BP神经网络的收敛速度和泛化能力,预测误差较小,适用性较强,可较好地预测红外干燥过程中山药切片的温度变化。     

稻谷干燥含水率在线检测装置设计与试验

为了解决稻谷的形状、厚度、密度、温度波动以及内部水分分布不均等因素影响含水率测量的问题,实现单粒稻谷水分在线精确测量,研究了稻谷干燥水分在线检测技术及装置.利用多路复选测量方案与解析计算相结合的方法,解决了稻谷含水率测量非线性问题.将动态过程中的转换电压时序曲线图峰高作为含水率在23.5%以下时的测量属性;当含水率在23.5%以上时,测量属性采用时序曲线峰面积.分别在夏季高温、高湿、大水分域和冬季低温、高粉尘作业条件下现场在线应用,验证了检测技术和装置的可靠性和实用性,在线检测误差在±0.5%范围内.     

红外玉米穗干燥试验研究

为研究红外辐射干燥条件下收获期玉米穗干燥的水分迁移规律,利用自制红外玉米穗干燥试验台对玉米穗进行了恒温和变温干燥试验,探讨了多种温度条件下玉米穗的红外辐射干燥特性及对干燥后玉米穗外观品质的影响规律。结果表明:初始含水率、干燥温度、干燥用时和辐射距离是影响玉米穗干燥效率和外观品质的主要因素;当恒温干燥玉米穗的干燥温度为58℃、辐射距离为150mm时,干燥速率达2.25%/h,且玉米籽粒的外观品质最好;变温干燥玉米穗时,较佳的干燥温度范围为55~65℃,且采用逐渐升温干燥时的干燥品质较好。本研究为研制红外辐射玉米穗干燥机研发奠定了坚实基础。     

果蔬膨化干燥监测系统的设计

采用单片机、SHT75温湿度传感器和压强传感器,对果蔬膨化干燥过程所需的温度、压强与水分含量进行监测,可降低果蔬干燥的成本,简化膨化干燥的过程。为此,设计了由SHT75温湿度传感器、压强传感器、DS1302时钟芯片、存储芯片AT24C512、按键及显示电路组成的果蔬膨化干燥监测系统。     

一种果蔬烘干装备设计

我国果蔬年生产量大,但运输、保鲜成本相对较高等问题影响了鲜果类产品的销售。设计了一种方便实用的果蔬烘干装备,烘干试验结果表明,其保温性能≤5 ℃（设定温度50 ℃时每10 min降温）,批次处理量≥3 000 kg,批次平均水分蒸发量≥48 kg/h。该装备可以满足大部分果农对新鲜果品及蔬菜的烘干需求,推广应用前景良好。      

果蔬活组织冰点测试系统设计与实验

果蔬活组织冰点温度的测量对于研究果蔬组织低温冷害和冻害机理以及冷冻加工过程具有重要意义。针对传统方法测定果蔬汁液的冰点温度与活组织的冰点温度有很大差异以及通过直接将热电偶或热电阻插入果蔬组织进行测试,受果蔬本身形状尺寸影响较大,难以有效指导生产实际的问题,设计了一种基于传热学一维半无限大平板非稳态导热原理,利用半导体制冷技术进行果蔬活组织冰点测试的系统和方法。实验结果证明该系统用来测试果蔬活组织冰点既方便又可靠,同时设备简单、测试时间短、样品需要量少、环境的热扰动影响小,具有良好的应用前景。     

果蔬烘干装备在新疆的应用浅析

文中介绍了果蔬烘干装备在新疆的应用现状,分析了目前新疆研制和应用的4种果蔬烘干装备的基本结构、工作原理,指出各自的优缺点,提出了今后的发展前景。     

果蔬热导率测试系统设计和试验

果蔬的热导率是农业生产加工领域中重要的热物性参数。传统测量方法存在许多难以克服的困难,造成测试数据离散度大,难以有效指导生产实际。阐述了一种新型热探针测试系统的测量原理、测控电路和采取的抗干扰措施,试验数据证明该系统用于测试果蔬热导率的准确性和可靠性,具有良好的应用前景。     

苹果切片红外辐射干燥模型建立与评价

选择加热温度为60℃,辐射功率为750W,辐射距离为100mm,物料厚度为5mm时的红外辐射干燥苹果切片试验数据作为实测值样本,基于Matlab软件,利用高斯-牛顿算法,对传统干燥模型进行非线性最小二乘数据拟合求解,确定干燥系数。通过决定系数R2、误差平方和(SSE)及均方误差的根(RMSE)等拟合优度评价指标对各种干燥模型进行评价。结果表明,用Modified Page equationⅡ模型能够更好地预测和控制苹果切片红外辐射干燥过程。     

苹果切片红外辐射干燥模型建立与评价

选择加热温度为60℃,辐射功率为750 W,辐射距离为100 mm,物料厚度为5 mm时的红外辐射干燥苹果切片试验数据作为实测值样本,基于Matlab软件,利用高斯-牛顿算法,对传统干燥模型进行非线性最小二乘数据拟合求解,确定干燥系数.通过决定系数R2、误差平方和(SSE)及均方误差的根(RMSE)等拟合优度评价指标对各种干燥模型进行评价.结果表明,用Modified Page equation-Ⅱ模型能够更好地预测和控制苹果切片红外辐射干燥过程.