基于Weibull分布函数的浆板热风干燥特性

以未漂硫酸盐针叶木浆为干燥对象,研究了热风温度和风速对浆板干燥特性的影响。利用Weibull分布函数对浆板的干燥特性曲线进行了模拟,并建立热风温度、风速与模型中参数(尺度参数α、形状参数β)的定量关系。结果表明,Weibull分布函数可以很好地模拟浆板的热风干燥过程;模型的尺度参数α与热风温度和风速有关,并且随热风温度和风速的升高而降低;模型的形状参数β与热风风速有关,随热风风速的升高而降低;浆板热风干燥过程的估算水分扩散系数在2. 116×10-7～3. 251×10-7m2/s之间,干燥活化能为14. 8 kJ/mol。     

紫薯热风干燥特性及数学模型

目的：以新鲜紫薯为原料,研究其热风干燥特性及数学模型。方法：以铺料密度、干燥温度、热风风速为因素,研究其对紫薯热风干燥特性的影响,并通过SAS8.0软件对实验数据进行拟合得出紫薯热风干燥模型。结果：得到紫薯热风干燥的干燥特性曲线和干燥速率曲线;紫薯热风干燥数学模型为ln(－lnMR)＝ln(－0.0104＋0.000283T＋0.00427V－0.0126P)＋(1.1830－0.00067T＋0.0487V－0.1332P)lnt(MR为水分比;T为干燥温度/℃,V为物料干燥热风速率/(m/s);P为物料干燥铺料密度/(g/cm2;t为干燥时间/min)。结论：干燥温度、物料铺料密度对紫薯热风干燥的速率有较大影响,而热风风速对干燥速率的影响较小;紫薯热风干燥符合Page模型。     

基于Weibull分布函数的枸杞微波干燥过程模拟及应用

为了探究Weibull分布函数中各参数的影响因素及其在枸杞微波热风联合干燥中的应用,以枸杞在不同脉冲比(脉冲比1.5:2 min/1 min;脉冲比1.67:3 min/2 min;脉冲比2:1 min/1 min)、微波功率(185、200、215 W)、微波介入时枸杞含水率(30%,40%,50%)条件下的干燥过程为研究对象,利用Weibull分布函数对其干燥动力学曲线进行模拟并通过建立的Weibull模型对枸杞微波干燥过程中的水分有效扩散系数和干燥活化能进行分析。实验表明:Weibull分布函数能够较好地模拟枸杞的微波干燥过程;尺度参数α与微波脉冲比、微波功率以及含水率均有关,并且随着微波功率的升高而降低,随着微波脉冲比和含水率的升高而升高;而初始含水率、脉冲比和微波功率对形状参数β的影响较小;根据Weibull分布含水分析得到枸杞的水分有效扩散系数为1.7×10~(-5)~3.2×10~(-5)m~2/h以及枸杞的干燥活化能为54.78 k J/mol。     

基于Weibull分布函数的百合真空远红外干燥过程模拟及应用

为了探究百合的真空远红外辐射干燥的干燥特性,研究红外辐射板温度、干燥室压力和物料厚度三因素对百合真空远红外辐射干燥品质的影响。结果表明:提高辐射板温度、减小干燥室压力和物料厚度,均能明显缩短干燥时间,提高干燥速率;Weibull分布函数能够很好地模拟百合的真空远红外干燥过程(R2=0.995 3~0.999 7);尺度参数α与辐射板温度极显著相关(P0.01),并随辐射板温度的升高而降低;形状参数β与干燥室压力及物料厚度有关;百合在干燥过程中的水分扩散系数Dcal在0.401 3×10-9~1.307 5×10-9 m2/s,干燥的活化能Ea为55.130 3kJ/mol,小于热风干燥的活化能86.911 2kJ/mol;降低干燥室压力有利于总酚含量的保持。辐射板温度140℃、干燥室压力12kPa时百合干制品色泽良好。研究结果可为百合真空远红外辐射干燥加工提供理论依据。     

紫薯热风干燥工艺参数优化

以新鲜紫薯为原料,研究其热风干燥工艺参数通过单因素实验,研究了铺料密度、热风温度、热风风速对紫薯热风干燥特性的影响,得出紫薯热风干燥过程的失水规律;分析了紫薯热风干燥主要工艺参数(热风温度、铺料密度、热风速度)对干燥时间、耗能、色差及其重要营养成分含量的影响结果表明,热风温度、物料铺料密度对干燥速率有较大影响,热风风速对干燥速率有一定影响,得到的优化工艺参数为:热风温度90℃,铺料密度为0.1592g/cm2,热风风速为0.6m/s,在此条件下,综合指标为19.5678.     

紫薯热风干燥工艺参数优化

以新鲜紫薯为原料,研究其热风干燥工艺参数。通过单因素实验,研究了铺料密度、热风温度、热风风速对紫薯热风干燥特性的影响,得出紫薯热风干燥过程的失水规律;分析了紫薯热风干燥主要工艺参数(热风温度、铺料密度、热风速度)对干燥时间、耗能、色差及其重要营养成分含量的影响。结果表明,热风温度、物料铺料密度对干燥速率有较大影响,热风风速对干燥速率有一定影响,得到的优化工艺参数为:热风温度90℃,铺料密度为0.1592g/cm~2,热风风速为0.6m/s,在此条件下,综合指标为19.5678。      

基于Weibull分布函数的双孢菇热泵干燥特性研究

为提升双孢菇干制品品质,采用热泵式冷风干燥对双孢菇进行脱水处理,以双孢菇热风干燥和冷冻干燥为参照实验,对不同热泵式冷风干燥条件下(进口风速、干燥温度)双孢菇的干燥耗时、干燥能耗、产品硬度以及产品白度进行研究;利用Weibull分布函数对双孢菇热泵式冷风干燥过程中的水分扩散机制进行分析;基于干燥效率指标和产品品质指标,采用加权综合评分法对双孢菇热泵式冷风干燥过程进行评价。实验表明:加快进口风速干燥耗时最小值比最大值降低9.09%,提升干燥温度干燥耗时最小值比最大值降低27.27%;干燥温度对双孢菇热泵式冷风干燥能耗、产品硬度和产品白度影响更为显著(p<0.05);Weibull分布函数能够准确描述(R²>0.99)双孢菇热泵式冷风干燥过程,不同干燥条件下双孢菇冷风干燥的形状参数均小于1,整个干燥主要受内部水分扩散控制;相对于冷冻干燥,双孢菇热泵式冷风干燥耗时及能耗分别降低了50%和26.35%;而相对于热风干燥,冷风干燥技术将双孢菇干制品的产品硬度降低13.44%,同时干制品产品白度提升了59.92%;实验操作条件范围,双孢菇冷风干燥最佳干燥条件为25 ℃干燥温度和2 m/s进口风速。结论:热泵式冷风干燥技术能够提升双孢菇干制品品质同时降低干燥耗时和能耗。     

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。     

基于Weibull分布函数的杏鲍菇干燥过程模拟及理化性质分析

研究了不同温度(40,50,60℃)、不同切片厚度(4、7、10 mm)对杏鲍菇热泵干燥动力学、体积收缩率、复水动力学、干制品色泽和氨基酸含量的影响。结果表明,Weibull分布函数能很好模拟杏鲍菇的热泵干燥过程,尺度参数α随温度升高而减小,随切片厚度增加而增大,形状参数β均小于1。干燥初期,体积收缩率与水分含量的降低呈线性关系,水分含量降低到60%时,体积收缩至原体积的70%且变化不再明显。Page模型能很好模拟杏鲍菇的复水动力学。干燥温度50℃、切片厚度4、7 mm条件下的干制品色泽较好,较长的干燥时间和高温会使杏鲍菇色泽变差。低温条件下能够保留较高的氨基酸含量。研究结果可为热泵干燥技术在杏鲍菇干燥工业生产中的应用提供借鉴。     

黄芪切片热风干燥特性及动力学模型研究

分别研究热风温度(40,50,60℃)、风速(0.4,0.8,1.2m/s)和切片厚度(3,6,9mm)对黄芪切片热风干燥曲线、有效水分扩散系数、复水比和色差的影响,利用Weibull分布函数对试验数据进行拟合,并计算黄芪切片热风干燥活化能。结果表明:黄芪切片热风干燥属于降速干燥过程,热风温度和切片厚度对干燥时间影响较大,干燥过程服从Weibull分布函数(R~2=0.995 1~0.999 2);有效水分扩散系数为0.321×10~(-7)~1.178×10~(-7) m~2/s,热风温度和切片厚度对其影响较大,呈正相关性;干燥活化能为56.49kJ/mol,说明干燥操作较易实现;黄芪切片干制品复水比为2.02~2.43,随热风温度的升高而减小,随切片厚度的增加而增大;色差为1.96~7.01,随热风温度和风速的增加而增大,随切片厚度的增加而减小。     

糖渍甘薯热风干燥特性及数学模型研究

研究不同糖渍质量分数(10%、15%、20%、30%、40%、50%、70%)浸渍条件下熟化甘薯的热风干燥特性及对有效水分扩散系数(Deff)的影响。比较Newton、Page和Henderson and Pabis 3种模型在糖渍甘薯热风干燥中的适用性,结果表明：Page模型(MR＝exp(－ktn),其中,MR为水分比;k、n为模型参数;t为时间)显示最佳的拟合效果,其中Page模型参数k与糖度c成线性关系,指数n与c基本无关,此时模型的判定系数R2为0.982。通过对不同糖度(c)条件下甘薯的(Deff)计算,表明Deff与c呈立方关系,拟合度为0.984。利用Arrhenius关系得到糖渍甘薯片和未糖渍甘薯片的指前因子(D0)和活化能(Ea),结果表明,糖渍甘薯片的D0(6.66×10-8m2/s)和Ea(12.423kJ/mol)均低于未经糖渍预处理的甘薯片的D0(9.69×10-4m2/s)和Ea(40.103kJ/mol)。     

熟化甘薯片微波干燥特性及其动力学模型

为了探索熟化甘薯片微波干燥特性,提高熟化甘薯片干制品质及干燥效率,研究不同微波功率、装载量与切片厚度对于熟化甘薯片微波干燥特性及能耗的影响,对熟化甘薯片进行了微波干燥试验。结果表明:熟化甘薯片的微波干燥可分为加速、恒速和降速三个阶段。微波功率与加载量对熟化甘薯片的干燥影响较大,微波功率越大,装载量越小,熟化甘薯片的干燥速率越快,干燥时间越短。采用4种常见的薄层干燥模型对微波干燥过程进行拟合,结果表明Page模型是最适合描述熟化甘薯片微波干燥过程中水分变化规律的薄层干燥模型。在微波功率200~600 W,装载量200~400 g,切片厚度6~10 mm范围内,熟化甘薯片的微波干燥能耗为2.8235~5.6289 kJ/g。研究结果可为熟化甘薯片微波干燥工艺提供参考。     

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。     

超声波强化热风干燥梨片的干燥特性

为探讨超声波对常规热风干燥的强化效应,本实验以梨片为研究对象,进行气介超声波强化热风干燥的研究。结果表明：超声波传播能量随超声波辐射距离的延长而显著衰减,缩短超声波辐射距离有利于提高超声波能量利用率及干燥速率。提高干燥温度及超声波功率均有利于提高干燥速率及缩短干燥时间,超声波对干燥速率的强化效应在干燥初期较为明显,但随物料含水率的下降而有所减弱。有效水分扩散系数的范围为3.21×10－10～7.43×10－10 m2/s,且随干燥温度及超声波功率的提高而增大。将气介超声波应用于梨片的热风干燥,可获得显著的强化效果,实现干燥速率的有效提高。     

不同品种紫肉甘薯抗氧化能力及花色苷成分分析

以广东地区9?个不同品种的紫肉甘薯为研究对象,评价紫肉甘薯抗氧化能力,并对花色苷的组成进行定性和定量分析。结果表明：不同品种紫肉甘薯,总酚含量和抗氧化能力也不尽相同,其中广紫9的总酚含量为578?mg?GAE/100?g,清除2,2’-联氮基-双-（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二铵盐（2,2’-amino-di (3-ethyl-benzothiazoline sulphonic acid-6) ammonium salt,ABTS）自由基能力、氧自由基吸收能力、还原能力分别为4.36、10.38、11.23?μmol?TE/g,均高于其他品种的紫肉甘薯。通过高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱法共鉴定出16?种花色苷,包括8?种矢车菊素类和8?种芍药素类。紫肉甘薯花色苷含量在77.17～1?125.06?mg/kg之间,以广紫9含量最高,花色苷主要以酰基化的形式存在,其含量是非酰化的89?倍,酰基化程度明显高于其他品种。综上所述,不同品种紫肉甘薯具有不同的抗氧化能力,其花色苷含量与结构也有较大差异,其中广紫9花色苷含量最高,抗氧化能力最强。     

过热蒸汽-热风联合干燥制备马铃薯颗粒全粉

采用过热蒸汽干燥+热风干燥工艺制备马铃薯颗粒全粉:前段(含水率50%~78%)采用过热蒸汽干燥完成淀粉熟化和部分脱水,后段(含水率7%~50%)采用65℃热风干燥。其中,过热蒸汽干燥试验选取过热蒸汽温度、蒸汽流速和马铃薯片厚度为试验因素,设计三元二次回归正交组合试验,研究过热蒸汽温度、蒸汽流速和切片厚度对马铃薯过热蒸汽干燥特性和后续热风干燥特性的影响,以及马铃薯全粉松散堆积密度和水合能力与过热蒸汽干燥阶段干燥参数间的关系式。结果表明,马铃薯过热蒸汽干燥速率随蒸汽温度和蒸汽流速的增加而提高,随切片厚度的增加而降低;不同条件的过热蒸汽干燥所得半干马铃薯其后续热风干燥特性无明显差异,但与传统加工工艺相比,总干燥时间明显缩短;建立的马铃薯颗粒全粉松散堆积密度和水合能力与过热蒸汽干燥阶段控制参数间的回归模型显著,决定系数R²分别为0.820和0.662,验证试验所得马铃薯颗粒全粉松散堆积密度和水合能力实测值与回归模型模拟值相对误差分别19.93%和29.07%。研究结果显示,过热蒸汽干燥联合热风干燥制备马铃薯颗粒全粉可减少操作环节,缩短总干燥时间,该技术具有推广应用价值。     

响应面法优化甘薯脆片干燥工艺

为探究甘薯脆片热泵干燥最佳工艺,在单因素试验基础上,以烘干温度、烘干时间、切片厚度、汽漂时间为影响因素,以含油率及感官评分为响应值,用Box-Behnken试验设计建立响应面分析模型。结果表明,甘薯脆片烘干最佳工艺为:烘干温度74℃、切片厚度2.7 mm、汽漂时间3 min,烘干时间为3.5 h,在此优化条件下,甘薯脆片油炸后感官评分为88.75分,含油率为7.84%,在此条件下得到的产品色香味俱全。     

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。