甘蓝型油菜籽热风干燥特性及其数学模型

油菜籽的干燥和储存直接影响种用油菜籽的生理特性和作物产量以及加工用油菜籽的加工特性和制油品质,为了给油菜籽热风干燥装置设计、工艺和过程控制优化提供基础依据,本文研究了不同初始含水率、热风温度和风速条件下甘蓝型油菜籽的热风干燥特性,比较了10种数学模型在甘蓝型油菜籽热风干燥中的适用性。结果表明:油菜籽热风干燥过程没有出现明显的恒速干燥阶段,干燥主要发生在降速干燥阶段;Page模型是描述油菜籽干燥特性的最佳数学模型,由模型预测的干燥特性曲线与实验所得的干燥曲线一致性好;热风温度是影响油菜籽热风干燥的主要因素,随着热风温度的升高,油菜籽的有效水分扩散系数增大,当热风温度从45℃增加到65℃时,其有效水分扩散系数由3.835×10-10 m2/s增加到7.666×10-10 m2/s,油菜籽的干燥活化能为29.26 kJ/mol。     

番木瓜热风干燥特性分析

探讨不同干燥温度和不同切片厚度条件下番木瓜的热风干燥特性。通过9种数学模型对番木瓜热风干燥试验数据进行拟合,结果表明:同大多数农产品干燥一样,番木瓜热风干燥主要为降速过程。不同干燥温度和物料厚度番木瓜热风干燥的水分有效扩散系数Deff的变化范围分别是1.798 4×10-8~3.323 3×10-8,0.579 3×10-8~2.852 2×10-8 m2/s,由此可以看出番木瓜热风干燥的水分有效扩散系数随着干燥温度和物料厚度的增大而增大;Page模型是番木瓜热风干燥过程的最适模型,平均R2值、SSE值、RMSE值和X2值分别为0.998 1,0.003 3,0.012 4,0.000 2。经回归分析,得到温度、厚度与有效水分扩散系数Deff的关系表达式。研究结果可以为生产实践中预测番木瓜热风干燥的水分变化提供参考。     

皱皮木瓜热风干燥特性及其动力学模型的研究

为促进皱皮木瓜的综合开发利用,探讨了其干燥加工过程中的水分变化,在不同温度对不同厚度的木瓜片进行热风干燥,得到干燥曲线、干燥速率曲线,分析其干燥特性,拟合建立不同干燥条件下的失水动力模型,结果表明:降速阶段为皱皮木瓜热风干燥的主要阶段,Page模型对干燥过程的拟合性较好,模型的预测值与实验值吻合性好,在40~60℃内,皱皮木瓜干燥过程中的有效扩散系数为4.55945×10-9~6.38323×10-9 m2/s,且随着温度的升高而增大,平均活化能Ea为14.15 KJ/mol。该研究结果对皱皮木瓜采后生产具有一定的指导意义。     

稻谷薄层热风干燥工艺优化及数学模型拟合

对稻谷进行薄层热风干燥,采用正交试验方法研究稻谷在不同热风温度、初始含水率和热风风速条件下的热风干燥特性,比较10种数学模型在稻谷热风干燥中的适用性。结果表明:稻谷在热风干燥过程中没有出现明显的恒速干燥阶段,且干燥主要发生在降速干燥阶段;热风温度是影响稻谷热风干燥的最主要因素,其次是初始含水率;取初始含水率20%、热风温度50℃、热风风速1.4 m/s的方案为稻谷的最优热风干燥工艺,此时的最佳数学模型为Page模型;缓苏可有效抑制稻谷的爆腰率,缓苏温度越高,缓苏时间越长,缓苏效果越好;当初始含水率24%、热风温度40℃时,实验值和模型值的相对平均误差分别为1.563%和1.474%,表明模型预测的干燥曲线和实验所得的干燥曲线一致性较好;随着热风温度的升高,稻谷的有效水分扩散系数变大,经热风温度从40℃升高到60℃,其有效水分扩散系数由9.69×10~(-10) m~2/s增加到10.77×10~(-10) m~2/s,稻谷的干燥活化能为47.1 k J/mol。     

银耳过热蒸汽联合低温干燥特性及动力学模型分析

该研究采用过热蒸汽联合低温对银耳进行干燥,考察过热蒸汽温度（110、115、120、125、130 ℃）、转换时间（9、15、21、27、33 min）和低温温度（40、45、50、55、60 ℃）对银耳干燥特性的影响,分别采用6 种曲线模型对过热蒸汽阶段进行拟合和6 种常用干燥数学模型对低温干燥阶段进行拟合,建立银耳过热蒸汽联合低温干燥的动力学模型。结果表明,过热蒸汽温度和低温温度对银耳干燥过程均有影响,但低温温度对干燥过程影响较大,温度越高,干燥时间越短。银耳在联合干燥过程中经历升速、恒速和降速阶段,在过热蒸汽干燥过程,升速阶段非常短,主要经历恒速干燥阶段;在低温干燥过程全程为降速干燥阶段。在过热蒸汽干燥阶段,水分有效扩散系数随着过热蒸汽温度升高而增大,水分有效扩散系数介于4.966×10-8 m2/s ～8.836×10-8 m2/s,干燥活化能为35.625 kJ/mol;在低温干燥过程,水分有效扩散系数随着低温温度升高而增大,水分有效扩散系数介于3.213×10-8 m2/s ～6.718×10-8 m2/s,干燥活化能为34.836 kJ/mol。通过模型拟合发现,三次多项式模型可较好地描述银耳过热蒸汽干燥过程;Logeriyhmic 模型可以较好地预测银耳在低温阶段的干燥过程。     

双孢菇废弃物菇柄热风干燥特性及动力学模型

为提高双孢菇废弃物菇柄综合利用率,探讨其热风干燥过程中水分含量的变化,分析热风干燥过程中热风温度、切片厚度对干燥特性的影响,建立水分比与干燥时间的动力学模型,并对模型进行拟合检验。结果表明,随热风温度的升高,切片厚度的减小,双孢菇废弃物菇柄干燥时间缩短。热风干燥过程主要为降速期,其干燥过程符合Page方程。该模型预测值与试验值拟合良好。双孢菇废弃物菇柄的水分有效扩散系数随热风温度的升高而增大,随切块厚度的增加而降低。通过阿伦尼乌斯公式计算双孢菇废弃物菇柄的干燥活化能为27.274k J/mol。     

猕猴桃切片流化床干燥特性与干燥动力学模型研究

为了提高猕猴桃切片制干品质、缩短干燥时间,采用流化床干燥技术对其进行干燥,研究温度(55,65,75,85℃)、风速(1.5,2.5,3.5,4.5m/s)和厚度(5,10,15mm)对猕猴桃切片热风干燥曲线、水分有效扩散系数以及干燥活化能的影响。结果表明:猕猴桃切片的整个干燥过程属于降速干燥,水分有效扩散系数为1.29639×10^-9~4.58994×10^-9 m²/s,且随温度、风速的增大而升高,随切片厚度的减少而增大;猕猴桃切片活化能为23.03kJ/mol。对10种常见的干燥动力学模型进行拟合发现,Logarithmic模型效果最佳。     

马铃薯片热风对流干燥模型与特性

为了描述马铃薯片热风对流干燥的特性,在对流热风干燥试验装置中进行了马铃薯片薄层干燥试验,研究了干燥温度对干燥过程的影响,用数学模型关联了试验的水分比与时间,计算了不同温度下的水分有效扩散系数,并拟合了其与干燥温度的关系。结果表明:干燥温度对干燥过程有明显影响;在所用的模型中Logarithmic模型能较好地描述马铃薯片热风对流干燥过程;厚度3 mm的马铃薯片,在风速0.95 m/s时,风温从50℃升高到80℃,水分有效扩散系数从1.73×10~(-9) m~2/s增大到3.33×10~(-9) m~2/s,并符合阿累尼乌斯方程,活化能为20.16 kJ/mol。     

辣椒微波热风耦合干燥模型及品质研究

为研究辣椒微波热风耦合干燥特性及品质变化规律,探讨微波功率、热风温度和热风风速对辣椒干燥特性和品质的影响,并构建干燥动力学模型。结果表明,不同干燥条件下,辣椒水分比均呈指数下降趋势;干燥过程由增速干燥阶段和降速干燥阶段组成,主要表现为降速干燥;水分有效扩散系数为3.160 25×10^-9～9.875 79×10^-9 m²/s;通过比较决定系数、卡方、残差平方和,并对试验值与模型预测值的拟合,确定Modified page模型能够更好地预测辣椒干燥过程中水分比的变化规律;微波功率、热风温度和热风风速对色泽和辣椒红素含量均有显著影响;单一温度试验下,热风温度升高对二氢辣椒碱(1.39～1.57 mg/g)、辣椒碱(3.93～5.79 mg/g)和辣椒碱类化合物(7.03～8.81 mg/g)均有显著影响。研究为辣椒的工业化干燥加工提供理论依据。     

用Weibull函数分析单粒莲子热风干燥的水分扩散系数和活化能

为了研究单粒莲子在不同温度(50、60、70、80、90℃)条件下热风干燥的干燥特性、水分扩散系数及活化能,利用Weibull函数及经验模型对单粒莲子干燥过程进行模拟分析。结果表明:Weibull函数和Midilli模型可以很好地拟合单粒莲子的热风干燥过程;尺度参数α随干燥温度的升高而减小(p0.05);干燥温度对形状参数β的影响较大(p0.05);计算得到干燥过程中估算的水分扩散系数为(8.79×10~(-9)~2.45×10~(-8))m~2/s,水分有效扩散系数为(4.73×10~(-10)~1.31×10~(-9))m~2/s,活化能为22.61 kJ/mol,水分扩散系数随温度的升高而增大。该研究为Weibull分布函数应用于莲子干燥提供参考。     

白玉菇中短波红外干燥特性及动力学模型

为提高白玉菇的货架期,采用中短波红外线对白玉菇进行干燥,考察了干燥温度(60、70、80、90℃)和干燥功率(675、900、1125、1350 W)对白玉菇干燥特性的影响,并通过7种常用的农产品干燥模型对干燥过程进行了拟合,建立了白玉菇中短波红外干燥的动力学模型.研究结果表明:干燥温度和干燥功率对白玉菇的干燥过程均有...     

微波烫漂预处理下百合热风干燥特性及动力学模拟

以兰州鲜百合为研究对象,将微波烫漂技术应用到百合热风干燥加工中。研究不同微波烫漂时间、微波功率和热风温度对百合干燥特性的影响,并利用Weibull分布函数对其干燥动力学曲线进行拟合、分析。结果表明:Weibull函数能够较好地拟合在不同试验条件下百合的干燥过程,百合干燥是典型的降速干燥;模型的尺度参数α与微波时间、微波功率及热风温度均相关,并且随着微波烫漂时间的增长、微波功率增大及热风温度的升高而减小;模型的形状参数β与微波时间和微波功率有关,但热风温度对β的影响较小。计算求出干燥过程中水分有效扩散系数D_eff值在3.374~5.563×10-9 m2·min-1之间,当微波烫漂时间越长、微波功率越大及热风温度越高时,其值越大。通过阿伦尼乌斯公式计算得到百合的干燥活化能E_a为23.68 kJ/（mol·K）。本研究可为百合微波烫漂-热风干燥加工提供参考。     

五指毛桃的热风干燥特性及动力学模型

本研究选用了五指毛桃切片、五指毛桃段和五指毛桃须根三种不同形态的五指毛桃样品,分别测定其在40、50、60和70 ℃条件下的热风干燥特性,并计算不同时间的干基含水量、干燥速率。并结合经验干燥模型、Fick第二定律,Arrhenius方程等计算五指毛桃干燥过程的水分有效扩散系数D_eff,活化能E_a及干燥特性回归方程,结果表明:在40～70 ℃条件下,五指毛桃切片、段和须根的水分有效扩散系数分别在0.4863×10?9～1.6228×10?9、2.0285×10?9～4.0570×10?9和0.1521×10?9～0.2536×10?9 m2/s范围内;五指毛桃切片、段和须根的表观活化能分别为31.93、35.34和17.34 kJ/mol。在40～70 ℃热风干燥条件下,五指毛桃切片、段和须根符合指数模型,模型预测值与试验值拟合良好（R2分别为0.992、0.979和0.998）。该研究结果可为五指毛桃热风干燥参数的优化及实际干燥工艺提供参考。     

哈密瓜切片热风干燥特性及数学模型

目的:提高规模化生产的哈密瓜品质,缩短干燥周期。方法:以不同漂烫时间(0.5,1.0,1.5,2.0,2.5 min)、浸渍液(0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%柠檬酸溶液)预处理哈密瓜切片,并分别研究不同热风温度(35,45,55,65,75℃)、热风速度(0.5,1.0,1.5,2.0,2.5 m/s)和切片厚度(2,4,6,8,10 mm)条件下的哈密瓜切片热风干燥特性和水分扩散系数,拟合不同薄层干燥数学模型。结果:0.4%柠檬酸预处理后得到品质最优的干制产品,热风温度和切片厚度对切片干燥影响较为显著,哈密瓜切片无恒速干燥阶段,有效水分扩散系数为1.1348×10^-7~4.9080×10^-7 m²/s,活化能为28.15 kJ/mol。结论:哈密瓜切片的最佳热风干燥工艺为热风温度55℃、热风速度2.0 m/s、切片厚度6 mm,Page模型具有最高的R²值和最小的均方根误差,更适于评估和预测哈密瓜热风干燥的水分去除规律。     

马铃薯片热风干燥特性及收缩动力学模型

为提高马铃薯片的热风干燥效率及品质,控制其干燥过程中的收缩变形,本文研究了不同热风温度（45、55、65、75 ℃）和切片厚度（3、5、7、9 mm）对马铃薯片热风干燥特性曲线、有效水分扩散系数及活化能等指标的影响。结果表明,干燥室内热风温度越高、马铃薯切片厚度越小时,干燥速率越快。在研究范围内,马铃薯片的有效水分扩散系数在5.02×10?10~11.53×10?10 m2/s范围内,其值随热风温度升高或切片厚度减小而增大。此外,研究发现Weibull分布函数能够很好地描述马铃薯片的降速干燥过程和收缩动力学模型。通过Arrhenius方程计算得到马铃薯片的干燥活化能和收缩活化能分别为27.35和46.44 kJ/mol,马铃薯片干燥比收缩消耗活化能少。本研究为马铃薯片在热风干燥加工中水分迁移和体积收缩变化的预测提供了理论依据和技术支撑。     

鲍鱼热风干燥动力学及干燥过程数学模拟

研究了鲍鱼在不同热风干燥温度下的干燥动力学特点,并构建了干燥过程的数学模型。热风干燥温度选取60、65、70、75、80℃;风速恒定为1m/s。干燥方法采取间歇干燥,分两个阶段进行。利用理论模型—扩散模型,和常见经验模型—Newton模型、Henderson and Pabis模型、Logaritmic模型、Two-terms模型、Page模型及Modified Page模型,对鲍鱼干燥过程的两个阶段分别进行描述。实验结果表明:鲍鱼热风干燥只经历降速阶段,水分扩散在鲍鱼干燥的过程中起主导作用。通过对实验数据进行统计分析,得到适合鲍鱼热风干燥的模型为Page模型(第一阶段干燥)和Two-terms模型(第二阶段干燥),模型的预测值与实际值比较吻合(Page模型r2>0.999,s<1%;Two-terms模型r2>0.997,s<2%),可以用来描述鲍鱼的热风干燥过程。     

Developing Hot Air-Assisted Radio Frequency Drying for In-shell Macadamia Nuts

Dehydration reduces water activity and extends shelf life of perishable agricultural products. The purpose of this research was to study the application of radio frequency (RF) energy in dehydration of in-shell Macadamia nuts and shorten the lengthy process times needed in conventional hot air drying operations. A pilot scale 27.12-MHz and 6-kW RF system was used to determine the operational parameters, the drying curve, and the quality attributes of the processed nuts. The results showed that an electrode gap of 15.5 cm and a hot air temperature of 50 °C provided an acceptable heating rate and stable sample temperatures, and were used for further drying tests. The drying curves showed an exponential decay and required 750 and 360 min to achieve the final moisture content of 0.030 kg water/kg dry solid (3.0 % dry basis) in whole nuts in hot air drying and RF heating/hot air combined drying, respectively. The drying kinetics of the nuts were described well by the Page model for hot air drying, but a logarithmic model was more suited for RF/hot air drying. Peroxide value and free fatty acid increased with the drying time both for hot air and RF drying but remained within acceptable range required by the nut industry. The RF process shows potential to provide rapid, uniform, and quality-acceptable drying technology for the nut industry.     

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。     

猪后腿肉的热风干燥特性

以猪后腿肉为原料,研究温度、空气流量对猪后腿肉热风干燥特性的影响,并确立猪后腿肉的热风干燥数学模型。综合考虑猪后腿肉的品质、温度、空气流量,结果表明：温度、空气流量对干燥特性有较大影响,在60℃条件下,空气流量为0．9kPa时,干燥效果较为理想。对基于Page方程建立的猪后腿肉热风干燥模型进行研究,结果显示其热风干燥模型变量间相关性大,该模型模拟效果较好。     

基于控温的莲子微波干燥特性及干燥品质研究

为了探索基于控温下的莲子微波干燥特性及干燥品质,研究不同微波功率、物料表面温度区间对莲子微波干燥特性的影响,对莲子进行了微波控温干燥试验,并将基于控温下的微波干燥莲子与热风干燥莲子在品质上进行了分析。研究结果表明:物料表面温度对莲子干燥影响较大,物料表面温度区间越大,莲子干燥速率越快,干燥时间越短;微波干燥功率对莲子干燥影响较小。采用7种常见的薄层干燥模型对控温微波干燥过程进行拟合,结果表明Midilli模型是最适合描述在莲子微波控温干燥过程中水分变化规律的薄层干燥模型。根据Fick第二定律得出莲子控温微波干燥的有效扩散系数为8.9891×10-10~2.22431×10-9 m2/s;由Arrhenius方程得出莲子微波控温干燥的活化能为79.85 kJ/mol。两种干燥方式干燥的莲子复水率差异不显著(p>0.05);莲子控温微波最短干燥时间低于热风干燥。研究结果可为莲子控温微波联合干燥工艺提供参考。