玉米薄层变温干燥特性及工艺参数优化研究

为提高玉米的干燥品质,降低干燥能耗,在前人研究谷物变温干燥的基础上,探究变温干燥工艺对玉米干燥特性及品质的影响。分析初始干燥温度(45～70℃),转换温度含水率(18～26%)、升温幅度(5～25℃)、缓苏比(1:1;2:1;3:1;4:1;5:1)等试验因素对玉米干燥速率及外观品质(裂纹率增值、色差)的影响规律;采取多元二次回归正交旋转组合试验方法,以初始干燥温度、转换温度含水率、升温幅度及缓苏比为试验因素,以裂纹率增值和色差值为目标响应值,通过建立回归模型和响应面图,分析玉米变温干燥特性并阐明产生结果的原因。通过单因素分析,结果表明：初始干燥温度为45～55℃、转换温度含水率为20～24%、升温幅度为5～15℃、缓苏比为2:1～4:1条件下可获得较好的干燥品质;变温干燥的最佳工艺参数组合为初始温度为50.59℃、转换温度含水率为21.56%、升温幅度为5℃、缓苏比为3.8:1,干燥后的玉米裂纹率增值为10.00%、色差值为2.056,实验值与预测值之间的相对误差为4.25% ,研究结果可为玉米变温干燥的技术改进及深入探讨变温干燥工艺对玉米品质变化机理研究提供数值和理论参考。     

高水分小麦热风干燥后品质的变化

目的：研究干燥工艺对高水分小麦品质的影响。方法：从外观品质、营养品质、加工品质3个维度探究不同干燥工艺下小麦品质变化规律。选取色泽、湿面筋含量、干燥速率3个指标作为响应值,结合响应面分析方法预测高水分小麦的最佳干燥工艺。结果：干燥温度是主要的影响因素。随着干燥温度的升高,小麦色泽加深,粗蛋白含量和湿面筋含量下降,面团的吸水率、形成时间及稳定时间上升,弱化度下降,粉质指数上升,小麦表皮由凸起的小矩形变为凹陷的小坑状,内部淀粉颗粒由光滑的圆形或椭圆形变为粗糙的不规则状。高水分小麦的最佳干燥工艺条件为干燥温度45 ℃,风速0.94 m/s,缓苏时间30.4 min,此时色泽L^*值为58.811、湿面筋含量为27.292%,干燥速率为8.146×10^-2%/min,综合评分为0.613。结论：热风干燥工艺的优化在保证干燥效率的基础上一定程度改善了小麦干燥后的品质。     

基于玻璃化转变玉米变温干燥工艺优化及预测模型建立

为研究基于玻璃化转变的变温干燥工艺对玉米的干燥效果,在不同初始干燥温度、降水幅度及升温幅度条件下,探究最佳变温干燥工艺参数并建立数学模型,与神经网络建立的预测模型作对比。结果表明,以裂纹率为响应指标,得出最佳工艺参数组合为46.11℃、4.99%、9.63℃,此时裂纹率为12.02%。利用PSO-BP(Particleswarmoptimization-Backpropagation)神经网络构建3输入1输出的玉米变温干燥裂纹率的预测模型,网络拓扑结构为3-9-1,此时模型的R2为0.9834,与响应面法(Response surface methodology, RSM)拟合的二次回归模型拟合优度(R2=0.9248)相比,PSO-BP神经网络构建的模型预测精度优于RSM。因此,PSO-BP模型较RSM有更高的建模效率,可精确地预测干燥后玉米裂纹率,为玉米变温智能干燥过程及干后品质提供较优的解决方案及操作条件提供理论参考。     

基于径向常温通风仓囤的花生荚果干燥试验研究

目的 为了解径向常温通风仓囤花生干燥特点及作业性能。方法 使用不同功率（4、2.2 kW）离心风机与不同容量（3.8、2.25 m3）圆筒仓体组合的径向常温通风仓囤对湿花生荚果进行干燥,并对比分析不同组合模式间花生荚果的水分变化及能耗,以此来判断干燥设备的性能。结果 阴雨天气条件下,使用2.2 kW离心风机与3个容量为2.25 m3圆筒仓体的径向常温通风仓囤组合可有效干燥湿花生荚果,同时干燥单位质量花生荚果所需能耗较小,为5.02×105~5.43×105 J/kg,是最优组合;在干燥过程中,沿通风方向介质空气温度逐渐降低、相对湿度增大,从而导致外层物料的干燥起始时间较内层晚,同时风量是影响干燥速率的主要因素,风量越大,干燥速率越快。结论 2.2 kW离心风机与3个容量为2.25 m3圆筒仓体的径向常温通风仓囤组合为最优选择,此干燥设备操作简便、投资小,干燥效果良好,可为今后花生荚果干燥的发展提供借鉴。     

仓储粮堆通风干燥湿热传递模型的研究进展

从古到今,治国理政的首要之务是粮食安全。粮食仓储安全尤为重要,关系到一个国家的国家安全。由于粮食干燥储存方法原始、干燥技术落后等原因,我国每年收获后会损失大量粮食。粮食中湿热分布不均不仅会降低粮食的品质,而且会因霉变、虫害等问题严重影响食品安全。因此,如何快速、均匀而又低能耗地降低粮堆含水率或者温度,保证粮食品质,同时节约能源,是粮食干燥储藏研究的一个重要方向,具有重要的理论及现实意义。通风干燥是保证储粮中湿热均匀分布的重要措施,建立干燥模型预测粮堆的湿热分布是研究粮堆干燥过程中湿热传递的重要手段。该研究综述了粮堆湿热传递的经验模型、连续模型和离散模型,其中经验模型容易获得,但是应用较少;连续模型应用较多,但不能反映粮堆的孔隙结构;离散模型可以很好的反应粮堆的孔隙结构,但其计算量大,并且难以理解和构建。最后该研究指出可以根据不同的湿热传递过程,结合先进的计算方法和处理技术,建立相应的模型,以满足不同的模拟要求,并对粮堆通风干燥湿热传递模型未来的研究方向进行了展望。     

花生荚果固定床网袋堆垛通风干燥实验研究

为了解花生荚果固定床网袋堆垛通风的干燥特性、设备能耗情况以及荚果干后品质,使用固定床网袋堆垛通风(常温风)、固定床网袋自然堆垛、自然晾晒3种干燥方式对新鲜湿花生荚果进行干燥,探究了堆垛内不同位置花生荚果的干燥情况、温湿度变化、能耗情况,并对比分析了不同干燥方式下花生荚果的干后品质。结果表明,使用固定床网袋堆垛通风(常温风)干燥设备干燥花生荚果,花生荚果水质量分数由37.85%降至10.00%以下需要160 h;固定床网袋堆垛通风(常温风)干燥方法干后花生荚果的粗脂肪含量最高,为48.08%,色泽最优,同时除去花生荚果中单位质量水分需要消耗能量4.28×10⁶ J,远小于传统烘干;固定床网袋堆垛通风(常温风)较固定床网袋自然堆垛和自然晾晒有明显优势,干燥速率更快,干后品质更稳定。     

玉米籽粒缓苏干燥过程动力学分析

对玉米籽粒的缓苏干燥过程进行了理论分析,并假设玉米籽粒为轴对称结构、各向同性的均匀物质,建立了玉米籽粒的缓苏干燥数学模型,利用COMSOL Multiphysics模块进行了热质传递过程的模拟研究。结果表明,该模型可较好地模拟玉米籽粒的干燥过程。利用该模型模拟研究了不同干燥条件下玉米籽粒温度、干燥时间、缓苏时间、缓苏度的变化及其对干燥速度的影响。结果表明,玉米籽粒内外温度在3~5 min内即可达到热风温度,玉米籽粒内部最大水分梯度出现在热风干燥5~10 min后,不同干燥阶段不同初始含水率对缓苏度的影响很小,缓苏60 min水分梯度可以基本消除。利用该优化工艺参数对玉米籽粒交替进行热风干燥和缓苏干燥,可使总的热风干燥时间最少,实现节能目的。     

大中型粮食烘干设备研究进展

随着农业科技的进步,粮食烘干设备在粮食加工过程中得到广泛应用。而关于粮食烘干的研究大多集中在工艺优化上,对于粮食烘干设备的研究较少,导致新型工艺技术难以应用,粮食烘干设备的进步受到制约。目前应用于粮食烘干的有热风、热泵、远红外、太阳能、真空、微波以及联合干燥设备,本文从工作原理、干燥效率、干后品质、能源消耗、发展趋势等方面对以上粮食干燥技术及其设备进行综述,介绍了节能环保、智能调控的新型干燥设备的研究现状,分析了各种大中型粮食烘干设备及技术存在的问题,并对粮食烘干设备的发展趋势提出建议,以期为粮食烘干产业健康发展提供参考。     

花生荚果干燥技术及设备的研究现状与发展

花生作为世界重要的油料之一,在农作物中占据举足轻重的地位.刚收获的新鲜花生荚果由于水分较高易受到多种因素影响而导致霉变并产生黄曲霉毒素,从而影响使用安全并降低花生的经济价值.花生荚果收获后及时干燥可有效抑制微生物和霉菌的生长及繁殖,降低环境温湿度对花生储藏的影响,更大限度的保证花生的品质和使用安全.归纳了国内外花生荚果...     

花生干燥过程湿热传递机理研究现状与展望

花生以其高营养价值和在食品中的广泛用途而备受关注，是一种重要的工业加工和食用油生产作物。花生收获后，其水分含量高，易因多种因素发生霉变，甚至产生毒素而使花生变质，从而导致花生品质降低和经济价值折损。干燥是花生收获后满足加工过程的重要步骤之一，也是保障花生品质和防止霉变的必要措施。本文介绍了国内外有关花生干燥的研究，阐述了花生的干燥技术、干燥特性及干燥模型，归纳了花生干燥过程湿热传递机理的研究进展，以期为花生产业健康发展提供参考。