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。     

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。     

南美白对虾中短波红外干燥特性及模型拟合

目的 研究南美白对虾中短波红外干燥(medium-short-wave infrared drying, MSWID)特性及其干燥模型拟合。方法 在不同温度下(50、60、70℃)对南美白对虾进行干燥试验,并以热风干燥(hot air drying, HAD)为对比。采用8种常用干燥模型对试验数据进行非线性回归拟合,确定最佳干燥模型,并对干燥模型进行验证。并进一步分析不同温度下南美白对虾有效水分扩散系数和干燥活化能。结果 南美白对虾MSWID过程中,干燥温度对干燥过程影响显著,提高干燥温度可提高干燥速率,加快干燥进程。比较模型评价指标发现,Two-term exponential模型可以很好的拟合南美白对虾干燥数据,模型预测值和试验值误差仅为2.09%,可较准确的预测干燥过程中南美白对虾的水分变化规律。二阶多项式回归方程可预测水分比随干燥温度和时间的变化。随着干燥温度的升高,MSWID和热风干燥的有效水分扩散系数分别从2.3721×10^-9 m²/s、2.3027×10^-9 m²/s升高到3.402...     

热风和中短波红外干燥对桃渣干燥特性及多酚含量的影响

试验研究了桃渣在60℃、70℃和80℃条件下热风干燥和中短波红外干燥的干燥特性、有效水分扩散系数和活化能,建立了桃渣干燥的数学模型,并比较了桃渣在不同干燥条件下多酚的含量。结果表明,对文中所建立的5种干燥模型进行对比可以发现,Midilli et al.模型最适合描述桃渣在所有干燥条件下的干燥特性(R20.9996);桃渣热风干燥的有效水分扩散系数为(1.1652~1.7393)×10-9m2/s,红外干燥的为(1.6718~2.4993)×10-9 m2/s;利用阿伦尼乌斯方程计算桃渣两种干燥方式的活化能分别为19.56及19.68 k J/mol。此外,相同干燥温度下红外干燥样品中的总酚保留率较高,分别为68.22%、75.42%及82.63%。与热风干燥相比,桃渣中短波红外干燥速率较大,多酚保留率较高,且多酚含量随干燥温度的升高而增大,80℃红外干燥对桃渣的多酚含量影响最小。本试验为桃渣不同干燥条件下的干燥特性以及多酚的利用提供了理论基础。     

猕猴桃切片中短波红外干燥特性及动力学模型

本试验研究了猕猴桃切片在不同的干燥温度(50、60、70、80℃)、干燥功率(675、1350、2025 W)条件下的中短波红外干燥特性试验,结果表明:干燥温度对猕猴桃切片干燥速率的影响较大,干燥温度越高,干燥用时越短;干燥功率对猕猴桃切片干燥时间影响较小;降速阶段为猕猴桃中短波红外干燥的主要阶段。通过对猕猴桃干燥动力学数学模型拟合发现:Page模型对猕猴桃切片干燥过程的拟合性较好,模型的预测值与实验值吻合性好,可以用来描述和预测猕猴桃的中短波红外的干燥过程。通过费克第二定律求出干燥过程中的水分有效扩散系数(Deff),发现其值在3.3970×10-9~1.2960×10-8 m2/s范围内,且随着温度和功率的升高而增大;通过阿伦尼乌斯方程计算出猕猴桃切片中短波红外干燥活化能在30.237~40.551 kJ/mol范围内。该研究为中短波红外干燥技术应用于猕猴桃的干燥提供了技术依据。     

热风与中短波红外泡沫干燥对桑葚粉品质的影响

为了提高桑葚干燥效率及产品品质,将泡沫干燥技术应用于桑葚的干燥。本实验选择食品级单甘酯、大豆分离蛋白、羧甲基纤维素钠作为泡沫干燥的起泡剂和稳定剂,采用热风(50、60、70℃)和中短波红外(50、60、70℃)辅助泡沫干燥制备桑葚粉。研究桑葚果浆的干燥特性,分析泡沫干燥对桑葚粉的色泽、粒径、微观结构、花色苷保留量等指标的影响。结果表明:中短波红外70℃泡沫干燥桑葚粉的水分含量为0.107 g/g,水分活度为0.173,玻璃化转变温度为5.033℃,粒径为19.037?μm,矢车菊素-3-O-葡萄糖苷和矢车菊素-3-O-芸香糖苷保留量较高。综合考虑,中短波红外70℃泡沫干燥是一种适合制备高质量桑葚粉的干燥方式。     

人造米热风干燥特性及干基含水率预测模型

为研究人造米热风干燥特性,对人造米在热风不同干燥温度(60～80 ℃)、风速(1～2 m/s)以及料层厚度(2～6 cm)进行干燥试验。根据试验所得数据,计算出不同干燥条件下人造米的有效水分扩散系数,探究不同干燥温度、风速与料层厚度对人造米有效水分扩散系数的影响关系。进一步建立干燥动力学模型,并与试验数据拟合得出模型拟合程度。结果表明,人造米在热风干燥前期为升速干燥阶段,而后进入降速干燥阶段,无明显的匀速干燥阶段。与干燥温度与风速相比,料层厚度对人造米有效水分扩散系数影响最大。通过计算模型决定系数高于0.983,均方根误差小于0.007,模型拟合度较好。该模型能够准确预测人造米热风干燥过程中的含水率变化过程。     

红外-热风耦合干燥技术对毛虾品质的影响

利用红外-热风耦合干燥技术研究了干燥温度、辐射距离和物料载量对毛虾品质的影响.通过氨基酸自动分析仪研究了不同干燥温度下毛虾游离氨基酸的质量分数并分析呈味效果,采用电子固相微萃取气相色谱质谱(Solid phase microextraction gas chromatography-mass spectrometry,SPME-GC-MS)联用技术分析不同干燥温度下毛虾的挥发性成分.结果表明:结合色差和TBA值,干燥温度60℃、物料载量1.5 kg/m2和辐射距离15 cm可选为最适干燥条件.经50,60,70,80℃干燥后毛虾的游离氨基酸含量分别增加了282％,267％,257％,222％,对呈味贡献较大的主要是精氨酸(Arg)、谷氨酸(Glu)、丙氨酸(Ala)、缬氨酸(Val)和蛋氨酸(Met),且随着温度升高质量分数逐渐降低.在鲜样和经50,60,70,80℃干燥后毛虾中确定了19,54,54,55,48种挥发性成分,干燥后烷烃类物质、醇类物质和含氮化合物增加明显.     

白萝卜薄层热风干燥特性及其数学模型

以新鲜白萝卜为原料,研究在不同的热风温度、热风风速和切片厚度条件下,白萝卜的热风干燥特性。通过试验数据拟合,比较7种数学模型在白萝卜热风干燥过程中的适用性。结果表明:白萝卜热风干燥以降速过程为主,无明显的恒速阶段。干燥温度、切片厚度对白萝卜的干燥速率影响较大,风速影响较小。干燥温度越高、切片厚度越薄、风速越快,干燥用时越短。通过比较各模型的相关系数(R~2)、卡方值(χ~2)和均方根误差(RMSE),结果显示Page模型的拟合效果最好,该模型的R~2为0.997 6、χ~2为2.615×10~(-4)、RMSE为0.014 6。且用模型外的试验数据进行验证,也表现出较好的拟合度。白萝卜的有效水分扩散系数(Deff)为7.560×10~(-10)~2.130×10~(-9),随着干燥温度、风速和切片厚度的增加而增大。白萝卜的干燥活化能为26.34kJ/mol。此外,还对白萝卜片干燥前后的色差进行了测定和分析,结果表明:在50~80℃时,随着温度的增加,干燥成品的L~*值逐渐降低,而b~*、a~*以及总色差ΔE~*值呈升高的趋势。     

红外温度对超声处理红枣的干燥特性及品质影响

为提高红枣干燥品质,减少干燥时间。不同温度下(50、55、60℃)中短波红外分别干燥超声处理和未超声处理的红枣,对比传统分段热风干燥,研究不同干燥方法对红枣的干燥特性及品质的影响。结果表明:比较传统分段热风干燥,随温度增加,中短波红外干燥未超声处理红枣的干燥时间减少6.67~13 h,能耗减少7.05~13.05 k W·h,而超声处理红枣的干燥时间减少9~13.67 h,能耗减少9.67~14.93 k W·h。随着中短波红外干燥温度的增加,干燥速率提高,能耗降低。中短波红外干燥过程中,红枣内外温度迅速达到设定温度,表面温度高于内部温度,水分在表皮易汽化,干燥速度快,褐变小,营养成分损失少。综合评判7种干燥方法,50℃中短波红外干燥超声处理的红枣,干燥能耗较低,糖酸比最高,总维生素C、总黄酮、总酚含量较高,咀嚼性最好,褐变最少,色泽和外观质量最好,是较好的红枣干燥方法。     

基于Weibull分布函数对猕猴桃切片中短波红外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干燥中的应用,本试验以猕猴桃切片在不同的中短波红外干燥干燥温度(50、60、70、80℃)、干燥功率(675、1350、2025 W)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分析。结果表明:Weibull分布函数能够很好地模拟猕猴桃切片的中短波红外干燥过程;尺度参数α与干燥温度和干燥功率均有关,并且随着干燥温度和红外功率的升高而降低;而干燥温度和红外功率对形状参数β的影响较小。通过计算求出干燥过程中的估算水分有效扩散系数,其值在1.06×10-7~3.51×10-7 m2/s范围内随着温度的升高而增大;通过阿伦尼乌斯方程计算出功率为675、1350和2025 W时,干燥活化能分别为32.55、27.02和28.07 kJ/mol。该研究为Weibull分布函数在猕猴桃中短波红外干燥技术的运用提供了技术依据。     

单粒莲子热风干燥特性及其干燥动力学

为了提高莲子干燥品质、缩短干燥时间并降低能耗,采用恒温和分段变温两种干燥方式对单粒莲子进行了50~90℃恒温和60(2~4 h)~80℃变温热风干燥试验,研究莲子表观变化、复水性、干燥能耗及干燥特性,计算不同干燥条件下的有效扩散系数和活化能。试验表明:在恒温干燥条件下,温度越高,干燥时间越短,而莲子色泽、复水性等品质则越差;在分段变温条件下,干燥时间较60℃恒温干燥缩短了,但品质均有所提高,60℃(3 h)~80℃变温干燥莲子的复水性优于60℃(2 h)~80℃和60℃(4 h)~80℃变温干燥,为169.41%,单位能耗比60℃恒温干燥减少2033 k J/g。根据菲克第二定律,得到莲子50~90℃恒温干燥有效扩散系数变化范围为1.79×10~(-9)~5.83×10~(-9) m~2/s,60℃(2~4 h)~80℃变温干燥平均有效扩散系数变化范围为2.97×10~(-9)~2.44×10~(-9) m~2/s。由Arrhenius方程建立有效扩散系数与温度的关系,得到莲子水分活化能为28.33 k J/mol。试验结果为莲子干燥工艺参数优化及干燥设备设计提供参考。     

核桃的变温滚筒催化红外-热风联合干燥研究

为了提高硬壳坚果类产品干燥效率,创新研制了一台新型多机组合式滚筒变温催化红外干燥设备,并采取变温滚筒催化红外-热风联合干燥技术,对核桃干燥效果、能耗和动力学过程进行了研究。研究表明,红外辐射温度、辐射距离和滚筒转速均对干燥效果有显著影响。在优选的最佳辐射温度300+400℃、辐射距离30 cm、滚筒转速25+35+35 Hz条件下催化红外预干燥22.50 min然后在温度43℃、风速3 m/s条件下热风干燥14 h,总干燥时长为14.38 h,与单一热风干燥(20 h)相比,干燥时长缩短了28.10%,且节约了25.04%的能耗,干制核桃表壳无褐斑,开壳率为0%,颜色指标L为54.24,a为10.61,b为19.89,呈较亮的红黄色。此外最大干燥速率0.28 g/(g·min)也显著高于单一热风的最大干燥速率0.11 g/(g·min)。相应的建立了用于预测其干燥过程中含水率以及干燥速率变化的Henderson-Pabis模型,R~2为0.99,RMSE为0.03,拟合效果良好。本研究得出变温滚筒催化红外-热风干燥是一种适宜硬壳坚果类产品干燥的新型高效节能方法。     

不同温度热风预干燥对热风-真空冷冻联合干燥龙眼果干品质的影响

本研究分析了不同温度热风预干燥对热风-真空冷冻联合干燥龙眼果干品质的影响,建立龙眼果干联合干燥工艺。通过测定80℃、100℃、120℃热风预干燥过程中龙眼果肉的水分含量、褐变度、体积密度、总糖、多糖含量及单位能耗确定了不同温度下联合干燥过程中的最佳水分转换点。同时比较了热风干燥,真空冷冻干燥及不同温度条件下热风-真空冷冻联合干燥等干燥方式下龙眼果干的硬度,色泽变化及感官评价的差异。结果表明,新鲜龙眼100℃热风预干燥3 h为最佳的水分转换点,此时龙眼的水分含量为67.63%,褐变度为4.89/g·DW,体积密度为1.10 g/mL,总糖含量为2.11 mg/g·DW,多糖含量为1.94 mg/g·DW,单位能耗为16.74MJ/kg,将热风预干燥龙眼果干真空冷冻干燥50 h,水分含量达到7%,此时热风-真空冷冻联合干燥的产品在硬度、色泽及感官评价上都优于热风干燥的产品,更接近于真空冷冻干燥的产品。热风-真空冷冻联合干燥是一种有利于提高龙眼果干品质、高效节能的干燥方式,为高品质龙眼果干的工业化应用提供理论指导。     

红心火龙果热风干燥动力学模型及品质变化

为提高红心火龙果干燥效率及产品品质,研究了不同火龙果片厚度（6、8、10、12?mm）和干燥温度（50、60、70、80?℃）条件下火龙果片干燥特性和品质变化。结果表明：厚度越小,干燥温度越高,火龙果片的干燥速率越快,干燥时间越短。通过模型拟合发现,Page模型能够较好地反映热风干燥过程中火龙果片水分比随厚度和干燥温度的变化。红心火龙果片有效水分扩散系数在3.537?4×10－10～19.942?6×10－10?m2/s之间;厚度为6、8、10、12?mm时,对应的活化能分别为32.985?7、27.086?1、26.889?4、17.792?9?kJ/mol。在干燥温度70?℃、切片厚度6?mm、干燥时间6?h下,火龙果片的总酚含量和抗氧化能力较高。干燥温度和切片厚度对火龙果片色泽影响不明显。     

远红外辅助热风干燥对秋刀鱼片干燥特性及品质的影响

为探究远红外辅助热风干燥对秋刀鱼片干燥特性和品质的影响,采用远红外辅助热风干燥和热风干燥工艺在50、60、70、80和90 ℃下对秋刀鱼片进行脱水处理,并观察其品质变化情况。结果表明:为使秋刀鱼片的干基含水率降低至43%以下,50~90 ℃热风干燥所需的干燥时间分别为570、435、282、225、208 min,远红外联合热风干燥所需时间为510、395、258、204、186 min,提高干燥温度有利于缩短干燥时间和提高干燥速率,且远红外联合热风干燥具有明显的干燥优势。低场核磁共振的检测结果显示,干燥过程秋刀鱼片中的不易流动水转化为自由水向外扩散进而实现干燥的目的。在干燥品质方面,干燥后秋刀鱼片的红度a^*值和黄度b^*值分别增加至4.85~8.98和12.08~16.01;随干燥温度的增加,硬度、咀嚼性、回复性等质构指标和气味、鲜味、咀嚼性等感官评分呈上升趋势,亮度L^*值、TBA值和组织形态评分呈下降趋势,色泽评分则表现为先上升后下降趋势。和热风干燥相比,远红外辅助热风干燥秋刀鱼片在色泽、质构特性方面的品质较好,组织形态、气味等方面的感官评分较高,但在TBA值方面两种干燥方式没有表现出显著性差异(P>0.05)。

     

气调与热风干燥对毛竹笋干燥速度与干制品品质的影响

以提高毛竹笋干燥速度与干制品品质为目的,采用QTM实验设备进行气调与热风干燥对比试验,分析表明:脱水过程中的干燥速度及干制品品质的一系列变化,气体的含氧量是一重要影响因素。采用气调方式,降低干燥过程中的气体含氧量可明显提高竹笋干燥速度及干制品品质。在干燥室气体的氧气含量相同状态下,毛竹笋采用充二氧化碳降氧干燥更为理想。