直触式超声强化热风干燥梨片的干燥特性

为探讨直触式超声强化热风干燥梨片的干燥特性,进行梨片超声强化热风干燥试验,研究超声功率及热风温度对梨片干燥过程及产品品质的影响规律。结果表明:提高热风温度及直触式超声功率能够明显缩短干燥时间,较低温度下的超声强化效果要好于较高温度下的。BP神经网络模型能较好地预测梨片超声强化热风干燥过程中的水分变化规律。超声产生的空化效应和机械效应可增大水分流动性及提高梨片的复水率,且有利于保留梨片营养成分,但干燥温度过高则不利于总酚、总黄酮、VC等热敏性营养成分的保留。梨片超声强化热风干燥过程的层次分析法优化结果表明,最优干燥参数为热风温度35℃、超声功率48 W,此时梨片总酚含量为408.88 mg/100g,总黄酮含量为157.94mg/100g,VC含量为42.36mg/100g,复水率为3.32。因此,将直触式超声强化技术用于梨片热风干燥中,能够显著缩短干燥时间、明显提高梨片干燥品质。     

超声渗透脱水-热风干燥梨的研究

超声波的空化效应及机械效应可有效增强脱水过程中物料内外的质量传递速率,因此超声波技术可用于果蔬渗透脱水的强化,而超声渗透脱水又常作为其他干燥方式的预处理以提高脱水速率。本研究以砀山梨梨片为实验材料,进行超声波渗透脱水预处理联合热风干燥研究。结果表明：提高超声功率及渗透液糖度可显著增加失重率;与直接热风干燥相比,单一的渗透脱水预处理延长总脱水时间约30～60 min;而超声渗透脱水预处理可缩短热风干燥的干燥时间40～120 min,并提高有效水分扩散系数11%～56%。因此,在热风干燥前进行超声渗透脱水预处理,可有效缩短总工艺时间,提高干燥效率。     

基于Weibull分布函数的超声强化热风干燥紫薯的干燥特性及过程模拟

为探讨直触式超声对热风干燥过程的强化效果,以紫薯为干燥试材,利用超声热风干燥设备,研究不同干燥温度(40、50、60、70℃)及不同超声功率(0、30、60 W)条件下,紫薯片的干燥特性和品质变化规律,并利用Weibull函数对干燥过程进行了动力学模拟。结果表明:随着干燥温度的升高和超声波功率的增加,干燥时间明显缩短,干燥速率显著提高;Weibull分布函数可实现较高的模型精度;尺度参数α范围在92.317~345.764 min之间,且随着干燥温度升高和超声功率增大而减小,形状参数β在0.817~1.032之间,表明超声强化热风干燥紫薯的干燥过程由内部扩散阻力控制;水分扩散系数D_(cal)的范围为1.205×10~(-10)~4.513×10~(-10) m~2/s,其值随干燥温度和超声功率的升高而增大;干燥活化能随着超声功率的增加而相应减少;在相同超声功率下,随着干燥温度升高,总酚和总黄酮含量基本呈现先升高后下降的趋势;在较低干燥温度条件下,增大超声功率有利于提高总酚和总黄酮含量,但在较高温度条件下,增大超声功率则不利于总酚和总黄酮成分的保持。将超声技术用于热风干燥过程的强化可有效提高干燥速率和干燥品质。     

紫薯远红外辐射干燥及品质特性

为探讨紫薯远红外辐射干燥特性及品质特性,利用远红外辐射干燥设备,研究辐射温度及辐射距离对紫薯 片远红外辐射干燥特性及总酚、总黄酮、总糖、VC等营养成分的影响。结果表明：随着辐射温度的升高和辐射距 离的缩短,紫薯所需干燥时间缩短,平均干燥速率显著提高;紫薯片远红外辐射干燥过程表现为降速干燥,说明其 干燥过程为内部扩散控制;紫薯远红外辐射干燥过程的有效水分扩散系数在2.42×10－10～4.64×10－10 m2/s之间,且 随着辐射温度的升高及辐射距离的缩短而增大;辐射温度及辐射距离对总酚、总黄酮、总糖含量及VC的保存率均 有显著影响,在不同辐射距离下辐射温度对各种营养成分的影响规律有较大差异;采用加权综合评分法,确定辐射 温度240 ℃和辐射距离14 cm为较优的干燥参数,对应的干燥时间、总酚含量、总黄酮含量、VC含量及总糖含量分 别为270 min、359.62、223.13、11.81 mg/100 g及30.71 g/100 g。将远红外辐射加热技术运用于紫薯干燥,可有效提 高干燥速率和保护产品品质,本研究可为远红外辐射技术在紫薯及其他农产品干燥中的应用提供参考。     

罗非鱼片的热风微波复合干燥特性

研究了3mm厚的罗非鱼鱼片分别在40℃和50℃的热风温度条件下干燥4h后,又分别于200、400、600W的微波功率下干燥不同时间的干燥速率变化和热风微波干燥对鱼片品质的影响。结果表明,在热风初干温度和时间不变的条件下,当微波干燥时间一定时,罗非鱼片的含水率随微波功率的增大而降低;当微波功率一定时,罗非鱼片的含水率随微波干燥时间的延长呈现先快后慢的速率下降。在热风初干温度不同时,较高的热风温度有利于鱼片在微波干燥阶段的含水率的降低。罗非鱼片在热风微波后的收缩率和复水率随微波功率的升高而增加,当微波功率一定时,收缩率和复水率随热风初干温度升高而增加。而复原率则随微波功率的增加而降低,当微波功率一定时,热风初干温度如果越高,那么复原率越低。     

苹果热风干燥工艺优化和特性分析

为提高苹果片的热风干燥品质,采用超声波和护色剂（0.1%的NaCl、1.0%的蔗糖和0.8%的海藻糖）的预处理方法,并以热风温度、切片厚度和预处理作为试验因素,对苹果片进行热风干燥的正交实验研究并建立了苹果片热风干燥特性的数学模型。结果表明:干燥速率随切片厚度的减少、热风温度的升高而增加,超声波和护色剂都能促进干燥过程;苹果片最佳热风干燥工艺参数为热风温度为60℃,厚度为1.5 mm以及预处理方式为护色剂浸泡预处理;Weibull是模拟苹果片热风干燥特性的最优模型,干燥过程苹果片的有效扩散系数为1.1278×10-8~5.2940×10-8 m2·s-1。此次研究为实际苹果热风干燥提供依据。     

罗非鱼片的热风微波复合干燥动力学

对罗非鱼片的热风微波复合干燥的动力学进行研究.测定罗非鱼片先在40℃热风温度下分别干燥1 h～5 h,再在200、400W不同微波功率下干燥10min的水分含量,比较不同热风初步干燥的鱼片在不同微波功率下的水分含量的变化,分别建立罗非鱼片在200W和400W微波功率下的热风微波干燥曲线和干燥速率随时间变化的曲线,得出不同热风时间对鱼片的热风微波复合干燥中的水分含量及干燥速率的影响规律.     

甜叶菊红外-热风联合干燥工艺优化

为探究甜叶菊红外-热风干燥特性,以江西甜叶菊守田3号为试验材料,在研制的红外-热风联合干燥样机基础上,通过开展热风温度(90、100、110、120℃)、排湿功率(0、140、240、340 W)和辐射距离(140、150、160、170 mm)条件下的单因素和正交试验,探究甜叶菊红外-热风干燥特性曲线及干燥速率曲线,优化甜叶菊干燥工艺参数。结果表明,甜叶菊红外-热风联合干燥过程包含预热加速干燥阶段和降速干燥阶段;影响甜叶菊红外-热风联合干燥生产效率的影响因素顺序为:热风温度 > 辐射距离 > 排湿速率;最佳干燥工艺参数:热风温度120℃,排湿功率240 W、辐射距离140 mm,此时甜叶菊干燥时长6.57 min,能耗1.25 kW·h。本研究可为研制甜叶菊干燥装置和研究甜叶菊干燥特性提供参考。     

宝珠梨微波热风耦合干燥工艺优化及动力学模型研究

为研究宝珠梨微波热风耦合干燥特性及品质工艺优化,在不同热风温度、微波功率和热风风速条件下对宝珠梨进行试验,研究不同干燥因素对干燥速率和有效水分扩散系数的影响,并建立适合预测宝珠梨水分比变化规律的干燥动力学模型.以宝珠梨干品色泽、硬度和干燥速率作为品质评价指标,采用正交试验和综合评分法优选微波热风耦合干燥宝珠梨工艺.研究...     

马铃薯超声强化远红外辐射干燥特性及神经网络模型研究

为研究马铃薯直触超声强化远红外辐射干燥规律,利用超声远红外辐射干燥设备,探讨超声功率及远红外辐射温度对马铃薯干燥特性和有效水分扩散系数的影响,并构建了Elman、RBF、BP 3种神经网络模型。结果表明:提高超声功率及辐射温度能够改善物料内部传质和传热状况,进而减少干燥时间及提升干燥速率;超声的强化效果随超声功率的增大而加强,随着物料含水量的降低而逐渐减弱,随辐射温度升高先加强后减弱;有效水分扩散系数D_(eff)值为1.15×10~(-10)～3.18×10~(-10)m~2/s,提高远红外辐射温度及超声功率均能促使水分流动与扩散,从而提高D_(eff)值;3种神经网络模型均有较好的预测性能,其中使用优化算法的BP网络模型的预测值与真实值拟合精度最高,能够快速准确地预测马铃薯超声强化远红外辐射干燥过程中的含水率。     

番木瓜中短波红外干燥特性

本实验探讨不同干燥温度（60、70、80、90 ℃）和不同红外功率（675、1 125、1 575、2 025 W）下番木瓜中短波红外干燥特性。结果表明：干燥温度对番木瓜干燥速率的影响较大,红外功率对番木瓜干燥速率影响较小;干燥温度和红外功率越高耗时越短,番木瓜中短波红外干燥主要为降速过程。利用3 种数学模型对番木瓜中短波红外干燥实验数据进行拟合发现,Henderson and Pabis模型是番木瓜中短波红外干燥过程的最适模型,模型预测值与实验值较为一致,能够较好地描述番木瓜中短波红外干燥过程。番木瓜中短波红外干燥的水分有效扩散系数随干燥温度和红外功率的增大而增大;不同干燥温度和红外功率下番木瓜中短波红外干燥的水分有效扩散系数（Deff）变化范围分别为11.14×10−10～29.11×10−10、14.29×10−10～17.22×10−10 m2/s。根据阿伦尼乌斯方程计算出番木瓜中短波红外干燥的活化能为32.13 kJ/mol。     

胡萝卜薄层干燥动力学模型研究

为探索胡萝卜热风干燥过程中水分的变化规律,本研究以胡萝卜为干燥对象,进行薄层干燥特性及模型研究,探讨不同温度、风速及物料厚度条件下胡萝卜水分比与干燥时间的关系,建立动力学模型;以Fick扩散定律为依据,确定胡萝卜一维传热传质的有效水分扩散系数并建立其数学模型。结果表明：胡萝卜薄层干燥动力学模型可用Page方程来描述,并通过回归分析确定方程系数m、k,通过多元线性回归方法得到有效水分扩散系数（Deff）与温度、风速和厚度的表达式,实验得到的Deff值在0.84×10-9～6.69×10-9 m2/s范围内随着干燥温度、风速和物料厚度的升高而增大。     

姜片热风干燥模型适用性及色泽变化

为研究姜片的热风干燥特性,以姜片厚度、热风温度、热风风速3 个干燥条件为变量,考察其对姜片干燥特性的影响,将不同干燥条件下姜片的水分比、干燥速率进行比较并建立模型。结果表明：姜片的热风干燥以降速过程为主,而且姜片的水分比MR下降的速率随着热风温度、风速的增加而变快,随姜片厚度的增加而变慢。本实验选用常用的8 个薄层干燥模型进行拟合,经拟合后选择Modified Page模型作为姜片干燥过程的最优模型,解出模型为MR=exp[－（kt）n],其中k=－0.023 85＋0.000 505T＋0.023 38V－0.004 993L,n=1.318 307＋0.003 016 5T－0.204 05V－0.002 859L,式中T为干燥温度（℃）;V为热风风速（m/s）;L为姜片厚度（mm）。此模型的平均R2值是0.997 9、χ2最小值是0.000 4、RMSE最小值是0.012 2。模型求解后,以模型外的实验组数据验证表现出较好的拟合度。姜片的有效水分扩散系数Deff随干燥温度、物料厚度、风速的增加而增加,且其值在1.763×10－8～1.054×10－7 m2/s之间变化,活化能为Ea=35.23 kJ/mol（R2=0.948 0）。此外还对姜片在干燥前后的色差进行了测定和分析。     

山楂气体射流冲击干燥特性及干燥模型

研究不同干燥温度、风速、物料盒宽度和喷嘴高度对山楂气体射流冲击干燥特性及有效水分扩散系数的影响,采用7 种数学模型拟合实验数据,得到了用于描述山楂气体射流冲击干燥的最适数学模型。结果表明：山楂的气体射流冲击干燥主要属于降率干燥。干燥温度对山楂的干燥曲线和干燥速率曲线均具有显著影响,而风速、物料盒宽度以及喷嘴高度对山楂的干燥曲线和干燥速率曲线的影响均不显著。山楂的气体射流冲击干燥有效水分扩散系数随着风温和风速的增加而增加,随着物料盒宽度和喷嘴高度的增加而降低,且最高有效水分扩散系数为9.271×10-8 m2/s。在实验范围内最适宜于描述山楂在气体射流冲击干燥过程中含水率变化规律的数学模型是Page和Modified Page模型。     

马铃薯超声强化冷风干燥及品质特性

为探讨直触式超声对马铃薯冷风干燥的强化效应,利用超声-热泵式冷风干燥设备进行干燥实验,研究不同超声功率及冷风温度对马铃薯干燥过程、微观结构及主要营养成分的影响。结果表明：提高超声功率及干燥温度能够明显缩短马铃薯所需干燥时间,较低温度下的超声强化效果优于较高温度;马铃薯超声强化冷风干燥呈先恒速、后降速的干燥过程,表明该干燥过程由表面扩散控制转化为内部扩散控制;超声强化能够增大和增多物料表面的微细孔道,从而有利于水分传递;Weibull分布函数可很好地拟合马铃薯超声强化冷风干燥过程,利用该模型计算所得的估算水分扩散系数Dcal随着干燥温度和超声功率的升高而增大,表征干燥时间的尺度参数α则随着超声功率的升高而减小;冷风温度和超声功率对干燥产品的总酚、总黄酮、VC含量有显著影响（P＜0.05）,在冷风干燥过程中施加超声辅助处理有利于提高营养成分含量。利用层次分析法计算得到的优化参数为干燥温度10 ℃、超声功率48 W时,对应的总酚、总黄酮、VC含量分别为296、52、96 mg/100 g。因此,将超声强化技术用于马铃薯冷风干燥中能够显著缩短干燥时间并有效保护产品品质。     

超声辅助热风干燥柠檬片的动力学研究及其维生素C含量的变化

采用超声波预处理柠檬片,以干基含水量、干燥速率、复水率、维生素C含量为主要指标,研究超声处理时间对柠檬片干制的影响。结果表明:超声波预处理后热风干燥柠檬片的干燥速率增加,干燥所需时间至少缩短20%,热风干燥阶段耗能量明显降低;试验范围内的探针式超声处理时间越短,干燥速率越大,而一定范围内的水浴式超声预处理时间越长,干燥速率越大。超声波预处理不仅能降低柠檬片热风干燥时维生素C的损失,而且对干制品的复水率也有较好的改善效果。探针式超声波预处理时间越长,维生素C损失越大,复水比降低,应用中需选择较短时间的预处理;随着水浴式超声波预处理时间的延长,干制柠檬片中维生素C含量呈平缓下降的趋势,复水比逐渐增大,而超声预处理时间延长至11 min后,变化不明显(P<0.05)。探针式超声波预处理3 min、热风干燥160 min的柠檬片中维生素C的含量为32.93 mg/100 g,复水比4.61±0.08;水浴式超声波预处理11 min、热风干燥160 min的柠檬片中维生素C的含量为29.70 mg/100 g,复水比4.60±0.13。     

中红外-热风组合干燥牛肉干水分预测模型研究

根据牛肉红外吸收光谱图,选择牛肉干中红外-热风组合（combined mid-infrared and hot air,CMIHA）干燥的红外波长条件下进行干燥,并与传统热风（hot air,HA）干燥比较,研究CMIHA与HA的干燥特性;通过优化加热距离分别为8、12、16 cm的最佳干燥模型及基于Visual Basic（VB）软件对模型进行编程,建立CMIHA干燥牛肉干水分快速预测模型。结果表明：与HA干燥相比,CMIHA干燥能够显著提高牛肉干干燥过程中内部温度、外部温度以及内外温差（P＜0.05）,进而显著降低耗时、耗能（P＜0.05）;此外,Modified Henderson and Pabis模型为CMIHA干燥牛肉干最优模型（R2＞0.999）,同时CMIHA干燥牛肉干水分预测模型能够很好地预测牛肉干干燥过程中的水分含量,其预测值和实测值间R2均大于0.997。     

干燥方法对苦瓜降糖成分含量的影响

通过探讨不同干燥方式对苦瓜降糖成分含量的影响,为苦瓜保健食品生产提供一种较为理想的干燥方式。采用双缩脲法测定苦瓜多肽含量、苯酚-硫酸法测定苦瓜多糖含量、分光光度法测定苦瓜皂苷含量。结果表明：冷冻干燥的苦瓜颜色最好,主要降糖成分破坏较少;微波干燥的苦瓜颜色最差,且降糖成分破坏较多;真空干燥苦瓜所需时间较长,与热风干燥相比,苦瓜降糖成分破坏较多且颜色较差。60 ℃热风干燥8 h的苦瓜品质较好,主要降糖成分皂苷含量为（2.31±0.11）%,与冷冻干燥相比无显著差异（P＞0.05）,多糖含量为（7.43±0.04）%,显著高于冷冻干燥的苦瓜,多肽含量为（0.11±0.06）%,显著低于冷冻干燥的苦瓜。同时通过体外实验可知,干燥后的苦瓜粉对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶具有明显的抑制作用。热风干燥法能较好地保存苦瓜的降糖成分,适宜用于苦瓜加工过程的干燥。