基于稳健设计的滚筒烘丝机叶丝干燥工艺的优化

为提高滚筒烘丝机叶丝干燥加工质量,采用稳健设计法研究热风温度、热风风速、筒壁温度和负压等因素对烟丝加工后叶丝含水率和温度的影响。结果表明:热风温度、热风风速、筒壁温度和负压等因素对干燥后叶丝含水率和温度均值和波动均有一定影响;稳健设计对影响工艺参数进行了优化,各因素的最佳组合为热风温度105℃、热风风速0.17m/s、筒壁温度135℃、负压-30Pa。在此条件下,干燥后叶丝稳定性达最优。     

预凋萎烟叶烘烤过程中水分迁移干燥及形态收缩特性

【目的】研究预凋萎处理烟叶烘烤过程中水分迁移干燥及形态收缩特性,为烘烤工艺优化提供依据。【方法】以烤烟品种K326中部叶为试验材料,烤前对烟叶进行凋萎处理,研究烘烤过程中预凋萎烟叶温度、水分迁移态势、含水率和形态收缩的变化,并利用干燥收缩模型分析烟叶在烘烤过程中的失水收缩行为。【结果】与未进行预凋萎的烟叶相比,变黄期预凋萎烟叶叶温提高0.5~1℃,干筋期叶温、脉温提高0.5~2℃;烘烤过程中预凋萎烟叶主脉水分核磁信号强度明显较弱,主脉水分向叶片迁移效率较高,变黄期主脉的失水比率增大,主脉湿基含水率下降较快;预凋萎烟叶变黄期主脉直径收缩率增幅较大,烘烤过程中烟叶叶片和主脉体积比与水分比呈非线性变化,利用Quadratic收缩模型可以很好地预测烟叶叶片和主脉的失水收缩变化。【结论】与未进行预凋萎的烟叶相比,烘烤过程中预凋萎烟叶主脉水分迁移干燥及形态收缩加快。     

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.     

基于数字图像分析法的片烟干燥收缩特性研究

为提升烟叶打叶复烤加工质量、降低复烤过程片烟收缩,以烤烟上部橘黄二级烟叶(B2F)和中部橘黄二级烟叶(C2F)打后片烟为材料,采用机器视觉装置并结合数字图像分析法,对片烟收缩特性进行检测和表征,对干燥过程片烟收缩特性进行分析,并探讨了烟叶原料部位、打后尺寸对片烟干燥收缩特性的影响.结果表明,图像分析法用于片烟收缩特性测试具有较好的精确性,一定条件下片烟收缩率测试结果的相对标准偏差低于6％.干燥过程中片烟收缩形变主要来源于干燥前期的快速脱水阶段,随着干燥过程含水率的降低,片烟收缩率变化趋缓.C2F的收缩率明显高于B2F,实际复烤干燥加工热风温湿度和终点水分下,C2F、B2F收缩率分别达14.3％、11.9％.不同尺寸片烟收缩特性存在差异,B2F片烟收缩率随尺寸增加而明显增大.可见,对于不同等级部位烟叶原料,通过复烤前片烟打叶尺寸的调节和复烤过程适当降低脱水速率,可有效控制收缩形变.     

烤烟叶片在不同叶丝干燥工序中叶丝填充值和整丝率的变化

为了找出烤烟叶片在叶丝干燥工序中叶丝填充值和整丝率的变化趋势,以国内外7地主要产区烤烟叶片为试验材料,研究了烤烟在滚筒和气流2种干燥方式不同加工强度条件下的叶丝填充值和整丝率变化.结果表明:烤烟在滚筒干燥工序,随着加工强度的增大,叶丝填充值呈上升趋势,整丝率呈下降趋势,其中填充值最高达5.82 cm./g,整丝率最低为...     

烤烟散叶插签烘烤过程中叶间隙风速的变化

【目的】了解烟叶密集烘烤过程中叶间隙风速的变化,为实现烤烟的精准烘烤提供参考。【方法】采用风速仪对中棚烟叶8个位点的叶间隙风速进行实时监测,同时记录烤房的干湿球温度,并于烘烤开始后每隔4h取样1次,测定烟叶叶片与叶脉的含水率。【结果】烘烤过程中8个位点叶间隙风速差异较大,其中6号位点的风速始终处于较低水平;不同烘烤阶段各位点风速的变化比较复杂,大部分位点表现为先降后升的趋势;烟叶变黄阶段、定色阶段、干筋阶段烟叶间隙风速变化的主导因素分别为湿球温度与叶片含水率、烟叶主脉含水率与干球温度及主脉含水率。【结论】不同烘烤阶段影响叶间隙风速变化的因素并不相同,烘烤过程中可以有目的地调整烤房温湿度,并通过改善烟叶形态变化控制叶间隙风速的变化。     

红外—对流滚筒干燥方式下烤烟叶丝质量的变化特征

[目的]研究红外—对流干燥方式下烤烟叶丝质量的变化特征,为探索可行的烟草原料干燥新方法和新工艺提供基础理论依据和技术支持.[方法]以2015年的重庆C041烤烟为原料,采用自行搭建的远红外滚筒干燥装置,考察红外—对流干燥过程对叶丝水含率、表面温度、弹性、填充值、内孔容积及叶丝结构等的影响,并与传统干燥方式下的结果进行对比分析,探究红外—对流干燥过程中叶丝孔径分布的变化.[结果]红外—对流干燥过程中加大红外辐射温度、热风温度均对干燥过程起到强化作用;叶丝填充值随红外辐射温度的升高而增大,随热风温度的升高而减小;热风温度的升高会使叶丝弹性增大,叶丝弹性在红外温度为170℃时最大、145℃时最小;叶丝的内孔容积随红外温度的升高、热风温度的降低而增大,干燥过程中叶丝孔容比例变化较明显为孔径0.50~20.00和0.05~0.50μm;对比两种不同的干燥方式发现:红外—对流复合干燥下的叶丝填充值、内孔容积均大于传统干燥,而弹性相对较小、破碎度相对较高.[结论]在一定范围内,提高红外辐射温度、降低热风温度均有利于维持叶丝的填充值,同时叶丝的孔容会呈规律性变化;与传统滚筒干燥相比,红外—对流滚筒干燥方式下的干燥速率相对较快,可在烟草实际干燥加工中推广应用.     

烟丝整丝率影响因素分析

[目的]找出影响烟丝整丝率的关键因素,为提高烟丝整丝率提供参考依据.[方法]分别采用一元或多元回归方法分析不同切丝含水率、烘丝筒壁温度及烟丝结构(叶丝整丝率、梗丝整丝率、膨胀烟丝整丝率)与烟丝整丝率的相关性.[结果]切丝含水率、烘丝筒壁温度对烟丝整丝率影响显著;烟丝结构中叶丝整丝率、梗丝整丝率和膨胀烟丝整丝率对烟丝整丝率的影响顺序为:梗丝整丝率>梗丝整丝率与膨胀烟丝整丝率的交互作用>膨胀烟丝整丝率>叶丝整丝率>叶丝整丝率与膨胀烟丝整丝率交互作用.影响烟丝整丝率的次序为:烟丝结构>烘丝筒壁温度>切丝含水率.[结论]卷烟实际生产过程中,首先控制烟丝结构中叶丝、梗丝和膨胀烟丝的整丝率,然后适当控制烘丝加工参数,并对切丝含水率进行合理调控,可达到稳定和提高烟丝整丝率的目的.     

杏子热风干燥收缩特性和色泽变化研究

【目的】为提高杏子干燥品质及市场竞争力,【方法】本文将热风技术应用于杏子的干燥,研究不同干燥温度和风速对杏子干燥收缩特性及色泽的影响。【结果】在热风干燥过程中,杏子干燥收缩率随干燥温度或风速的增加均呈现先增加后减小的趋势;在干燥温度为50℃,风速为6 m/s时,杏子的干燥收缩率达到最大值45.25%;考虑收缩计算的杏子水分有效扩散系数随干基含水率的减少呈先增加后减小的变化趋势,与不考虑收缩相比其值小一个数量级;杏子收缩活化能为20.67 k J/mol;温度对干燥后杏子的色泽变化有重要影响,随着干燥温度的增加,a~*值和b~*值逐渐增加,而L~*值逐渐减小,但风速对L~*、a~*和b~*值的影响不大。【结论】该研究对杏子干燥后体积的留存及色泽变化的规律性提供了理论参考。     

不同复烤方式对片烟理化特性的影响

[目的]比较不同复烤方式对烟叶理化特性的影响.[方法]以贵州C3F、河南C3F、河南B3F 3种烟叶为原料,对比滚筒复烤和热风复烤2种复烤方式下不同干燥强度对其理化特性的影响.[结果]随着干燥强度的增大,片烟的平均干燥速率增加,较低的干燥强度可以缩小不同烟叶干燥速率的差异.不同种类烟叶随着干燥强度的变化,其石油醚提取物含量的变化幅度不同.滚筒复烤方式下,随着筒壁温度的升高,烤后片烟收缩率先增大后降低,大中片率减小;在2种方式干燥速率接近的低干燥强度下,热风复烤更有利于提高烤后片烟的石油醚提取物含量,但滚筒复烤更有利于烤后片烟结构的提升.[结论]研究结果可为不同烟叶复烤方式加工提供一定的参考依据.     

烘丝工艺参数对烟丝加工质量的影响

【目的】优化烟丝干燥的最佳工艺参数,为提高烘丝加工质量提供科学依据。【方法】采用均匀设计法,通过直观分析和多元回归分析考察切丝含水率、HT蒸汽压力、筒壁温度、热风温度和排潮开度等因素对烟丝物理指标和感官质量的影响。【结果】切丝含水率、HT蒸汽压力、筒壁温度、排潮开度和热风温度对烟丝填充值、整丝率、碎丝率等物理指标均有一定影响;除切丝含水率外,其他4个工艺参数对烟丝感官质量也有明显影响。通过多元回归分析得到烘丝加工的最佳工艺参数组合：在切丝含水率19.0%、HT蒸汽压力0.32 MPa、筒壁温度137℃、热风温度105℃、排潮开度自动调节的条件下,烟丝填充值、整丝率和感官质量得分较优化前分别提高0.18 cm^3/g、2.3%和1.3分,碎丝率下降0.7%。【结论】切丝含水率、HT蒸汽压力、筒壁温度、热风温度和排潮开度对烟丝物理指标和感官质量的影响各不相同,在烟丝实际烘干加工过程中,适当调整各工艺参数,可有效提高烟丝加工质量。     

密集烘烤定色期烟叶类胡萝卜素降解及相关酶活性变化

 【目的】研究密集烘烤定色阶段烤烟类胡萝卜素降解及相关酶活性的变化,为密集烤房烘烤工艺优化和完善提供理论依据。【方法】采用河南农业大学设计的电热式温湿自控密集烤烟箱,按照低温中湿变黄、中湿定色烘烤工艺,对比研究定色期不同升温速度对类胡萝卜素各组分含量变化及相关酶活性的影响。【结果】类胡萝卜素含量随烘烤过程推进逐渐降低,慢速升温烘烤（T1）类胡萝卜素各组分（β-胡萝卜素、叶黄素、新黄质、紫黄质）降解量相对较大,比快速升温烘烤（T2）分别高10 %、2 %、32 %和32 %,但处理间差异不显著（P＞0.05）。烘烤条件对酶活性影响显著,并且脂氧合酶（LOX）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）、多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）对烟叶烘烤质量的影响是双向的,定色前期相对较高的酶活性有利于生成更多的香气前体物质。【结论】慢速升温定色能很好地调控各种酶活性的变化,使细胞氧化还原反应达到一种动态平衡,使类胡萝卜素充分降解,又能避免酶促棕色化反应的发生,为进一步改善烟叶品质和优化密集烤房增香工艺提供参考。     

烤烟上部叶带茎烘烤水分状态及形态变化分析

[目的]探讨带茎烘烤烟叶失水干燥特性,为优化烤烟烘烤工艺提供参考依据.[方法]测定带茎烘烤过程烟叶叶片和主脉的水分含量、状态及形态收缩率,与不带茎烟叶进行比较,并将烟叶水分指标与形态指标进行相关性分析.[结果]带茎烘烤烟叶的整叶、叶片及主脉水含率均高于不带茎烟叶;带茎烟叶水分迁移表现为茎秆中的自由水向主脉和叶片迁移,使带茎烟叶叶片和主脉自由水含量和所占比例均高于不带茎烟叶.干叶前带茎烟叶叶片厚度收缩率显著小于不带茎烟叶叶片(P<0.05,下同),干叶后带茎烟叶叶片厚度收缩率显著大于不带茎烟叶叶片;烘烤过程带茎烟叶主脉直径收缩率显著小于不带茎烟叶;烘烤过程烟叶叶片和主脉自由水含量与其水含率呈极显著正相关(P<0.01).[结论]烟叶形态收缩与自由水含量及其水含率密切相关,可根据烟叶形态收缩判断烘烤过程烟叶水分含量和状态.     

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。     

太阳能集热器型干燥系统干燥山药下脚料的研究

[目的]研制太阳能集热器型干燥系统,研究山药下脚料干燥的工艺.[方法]研制利用太阳能为热能源的干燥装置,将山药下脚料进行清洗、切条处理并置于干燥箱内,利用白天太阳能热能、夜间停止供热的间歇干燥方法进行干燥,试验过程分量通过调节板调节.[结果]不同进风量对干燥速度影响显著;当环境温度约为-3 9C,千燥室内的热空气流量为1.05 m3/min时,历时31h可将山药下脚料千燥至安全水分.[结论I研制的太阳能集热器型干燥系统具有较好的集热性能,干燥室内空气流量大、空气流速快并且利用间歇干燥时,可以显著缩短山药下脚料的干燥时间.利用太阳能能够满足山药下脚料干燥工艺要求.     

低温长时蒸煮对猪肉品质的影响

[目的]明确不同低温长时蒸煮条件对猪肉持水性、嫩度等食用品质的影响,从水分分布、肌纤维结构及胶原蛋白溶解方面揭示其潜在机理,为应用低温长时蒸煮加工猪肉提供理论基础.[方法]以猪背最长肌为试验材料,经不同低温(55℃和60℃)长时(4、8和24 h)加热处理后,检测蒸煮损失、体积收缩率、低场核磁共振波谱、氢质子成像、色差...     

不同干燥方法对无核白鸡心葡萄干色泽及次生代谢物质变化的影响

【目的】研究不同干燥工艺对葡萄干颜色及次生代谢物质的影响,为传统干燥工艺的改进提供理论依据。【方法】运用晒干和晾干两种制干方式,测定含水量、色差值、水分活度、总酚含量、总黄酮,分析颜色、酚类、酮类及香气物质。【结果】晒干方式干燥速率显著晾干方式,晾干方式葡萄果实内水分活度变化晒干方式,有利于形成绿色葡萄干;晒干、晾干方式葡萄干中总黄酮、多酚类物质含量先下降后上升的趋势,晾干葡萄干总黄酮、多酚类物质高于晒干葡萄干。制干过程中香气种类含量均呈现先上升后下降的趋势。【结论】采用晾干方式制干,干燥速率、水分活度变化均低于晒干方式,能较好的保存葡萄果实内的香气成分、总黄酮和多酚物质。     

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。