稻谷的微波干燥特性及质热模型（注）

微波干燥时谷物的失水、温度变化过程均可分为二个阶段。干燥功率０．２Ｗ／ｇ或０．２Ｗ／ｇ以下，发芽率高，爆腰率低。干燥贮藏后脂肪含量比热风的低。建立了谷物微波干燥的水分和热量传递模型，确定了水分扩散系数。以     

微波干燥稻谷的试验研究

介绍了微波干燥稻谷的机理、试验设备以及影响微波干燥稻谷的工艺参数，其最佳工艺参数为：干燥功率≤0．2W／g、温度50℃、平均失水率0．1％／min。     

微波干燥稻谷的试验研究

微波是一种具有热效应和较强穿透特性的电磁波,物料吸收大量微波能并将其转化为热能,物料内表同时升温、蒸发带走水分,达到干燥物料的目的。本次试验研究了微波干燥稻谷的应用,介绍了微波干燥稻谷的机理、实验设备以及影响微波干燥稻谷的工艺参数。     

微波干燥稻谷的试验研究

介绍了微波干燥稻谷的机理、试验设备以及影响微波干燥稻谷的工艺参数 ,其最佳工艺参数为 :干燥功率≤ 0 2W/ g、温度 5 0℃、平均失水率 0 1 % /min。     

微波干燥对稻谷的影响研究进展

稻谷是我国的主要粮食作物,其收储安全至关重要。为避免稻谷发热霉变造成粮食损失,新收获的高水分稻谷需干燥至安全水分才能长期储存。传统的热风干燥是目前粮食干燥领域应用最广泛的技术,但是存在能源损耗高、效率低及干燥后稻谷品质变差等缺点。微波干燥是一项高效、环保的新型干燥技术,目前已在果蔬等农产品中有较多研究,但是在稻谷这一热敏性粮食上的研究还处在发展阶段。文章简要介绍了微波干燥稻谷的工艺,从稻谷干燥动力学、稻谷品质、外观、结构及有害生物方面重点归纳了微波干燥对稻谷的影响,并对微波干燥技术在稻谷中的研究进行分析及展望,以期为我国稻谷的保质干燥提供参考依据。     

龙眼果肉微波干燥特性及干燥模型研究

探讨不同微波功率密度(P/m)对龙眼果肉干燥过程中水分比MR、失水速率及干燥时间的影响,结果表明龙眼果肉微波干燥是内部水分扩散控制的降速干燥过程。采用7种常见食品薄层干燥模型对试验数据进行非线性拟合,通过比较决定系数R2、均方根误差RMSE、卡方χ2,结果表明Midilli模型是表述龙眼果肉微波干燥的最优模型。对不同微波功率密度下的有效扩散系数Deff及活化能Ea进行求解,结果表明有效扩散系数Deff随功率密度的增大而增大,Deff的值介于0.7057×10-9～1.8×10-9m2/s之间,平均活化能为1.266W/g。     

微波干燥与鼓风干燥对稻谷品质的影响

本试验研究了热风与微波干燥条件下不同品种稻谷爆腰率、发芽率、糊化特性变化及RVA谱特征值与各项品质指标的相关性。研究结果表明,微波干燥更易造成稻谷特别是籼稻爆腰并降低发芽率。RVA谱特征值与表观直链淀粉、爆腰率增长量密切相关,热风与微波干燥时消减值与表观直链淀粉和爆腰率增长量呈极显著正相关,相关系数分别为0.889~(**)、0.906~(**)和0.789~(**)和0.846~(**)。热风与微波干燥时表观直链淀粉与爆腰率增长量也呈极显著正相关,相关系数为0.848~(**)和0.971~(**)。干燥影响了粳稻与糯稻的食味,米饭硬度略有增加。籼稻由于直链淀粉含量高,微波干燥对其品质影响较大,不利于后期储藏及食用。     

苦瓜微波干燥特性及动力学模型

采用单因素试验法,研究切片厚度、微波功率和装载量对苦瓜微波干燥特性的影响,并建立苦瓜微波干燥动力学模型。试验结果表明:微波功率对苦瓜干燥影响最大,其次是装载量,最后是切片厚度;苦瓜微波干燥分加速干燥阶段和降速干燥阶段。对7种常用的薄层干燥动力学数学模型拟合,通过比较相关系数R~2、残基平方和RSS和卡方χ~2得出,tian model最适于描述苦瓜片微波薄层干燥过程,其模型系数在0.99以上。     

微波干燥对高水分稻谷酶活力及稳定性的影响

本文以热风干燥法为对照,研究了微波干燥对高水分稻谷中脂肪酶、脂肪氧化酶和过氧化物酶活性的影响,并选出最佳的加工方式,以起到抑制酶活性、延缓储藏过程中稻谷陈化的作用,达到高水分稻谷快速安全入仓的标准。结果表明:微波处理对稻谷脂肪酶、脂肪氧化酶和过氧化物酶的反应最适温度和热稳定性、最适pH和pH稳定性均有影响。热风和微波处理后三种酶的酶学性质均发生变化,其中采用实际功率为(980.34±16.42)W的微波条件处理2 min将稻谷加热至60℃,经过缓苏处理(70℃于烘箱4 h取出)后,三种酶的性质变化影响最为明显。在此条件下稻谷脂肪酶、脂肪氧化酶、过氧化物酶的灭活率分别为50.33%、63.83%、26.20%,可以在高水分稻谷入仓前快速有效地抑制酶活,起到延缓储藏过程中稻谷陈化的作用,进而为我国安全储粮提供可行方案。     

基于介电特性的白蘑菇微波冻干传热传质模拟

真空冷冻干燥技术常用来生产高品质的冻干白蘑菇,但其能耗大、干燥时间长的缺点限制了其推广应用。与传统冷冻干燥技术相比,微波冷冻干燥可节约干燥时间和能耗,同时可保持其冻干产品的特点。微波冷冻干燥过程的质热传递现象极为复杂,其过程的预测对干燥过程的控制至关重要。此外,目前国内外对于微波冻干过程的传热传质模拟都未考虑物料介电损耗因子变化会导致其微波吸收特性的改变,故模拟结果都不甚理想。本文通过矢量网络分析仪对白蘑菇介电特性进行精确测定,得出白蘑菇介电损损耗因子相对其温度和水分含量的回归方程;在此基础上利用较为通用的升华-冷凝模型对微波冻干过程质热传递进行了数值模拟研究,通过白蘑菇微波冻干试验验证,表明考虑了介电特性的微波冻干质热传递模型可对物料温度分布进行较准确的预测。     

稻谷薄层红外干燥特性及数学模型

采用正交实验对稻谷进行红外干燥,研究了稻谷在不同含水率、干燥温度和装载量干燥条件下的红外干燥特性,确定了稻谷最优红外干燥工艺方案,匹配了稻谷红外干燥在10种干燥数学模型中的应用情况,找出了稻谷最优红外干燥数学模型,结果表明：稻谷在干燥前期失水率变化较大,水分比下降较快,而干燥后期,失水率变化趋于平缓。对稻谷红外干燥工艺影响的3个主要因子排列顺序为：干燥温度B>装载量C>含水率A,且稻谷最优红外干燥方案为含水率36%、干燥温度60℃、装载量50 g,此时的稻谷最优干燥数学模型为Wang and Singh模型。当装载量和温度分别为50 g和70℃时,实验值和模型值的相对平均误差分别为0.901%和1.119%,进一步验证数据的实验值和模型值拟合度较好。随着干燥温度的升高,稻谷的有效水分扩散系数升高,当干燥温度从50℃提升到70℃时,稻谷有效水分扩散系数从10.72×10^-10 m²/s增加至13.87×10^-10 m²/s,此时稻谷的活化能为11.9 kJ/mol。     

烟叶在复烤机干燥过程中的传热传质研究

烟叶在叶片复烤机内的干燥包含传热和传质2个过程。通过对传热传质过程的分析,建立了干燥过程的数学模型,分别总结出烟叶在恒速干燥阶段和降速干燥阶段的能量平衡方程,推导出烟叶温度、水分随热空气的温度以及干燥时间的变化关系,对于优化控制设备的工艺参数、指导烟叶复烤生产、节约能耗有着重要的作用。     

烟叶在叶片复烤机干燥过程中的传热传质研究

烟叶在叶片复烤机内的干燥包含传热和传质两个过程.通过对传热传质过程的分析,建立干燥过程的数学模型,分别总结出烟叶在恒速干燥阶段和降速干燥阶段的能量平衡方程,推导出烟叶温度、水分随热空气的温度以及干燥时间的变化关系,对于优化控制设备的工艺参数、指导烟叶复烤生产、节约能耗有着重要的作用.     

油菜籽热风干燥传热传质与优化的研究进展

油菜是经济价值高、发展潜力大的油料作物,也是蛋白质、饲料、蜜源和能源作物,油菜籽的干燥和储存联系油菜高产栽培和油脂深加工综合利用。本文在分析油菜籽干燥特点和主要干燥技术的基础上,综述了油菜籽热风干燥传热传质与优化的研究进展,以期为油菜籽热风干燥装置设计、干燥工艺、参数和过程优化等的研究提供依据。目前,有关油菜籽热风干燥传热传质与优化的研究多限于实验层面,不具有广泛适用性。传统干燥理论和模型大多以Luikov理论和Whitaker理论为基础,对其适当简化或修正,由于假设多孔介质为均匀分布连续介质,无法揭示局部和整体之间的本质联系。将分形理论与孔道网络模型相结合是多孔介质干燥尺度综合的有效方法。数值研究有宏观、多尺度和微观三个层面,借助CFD技术可以有效获悉干燥速率、能量消耗和湿分分布等信息,以优化干燥装置和过程控制。油菜籽热风干燥实验研究主要集中在干燥特性、干燥品质及其测量技术等方面,为获得良好的干燥品质,应注意干燥工艺、参数和过程优化。     

纸页干燥过程计算模型

基于多孔介质传热传质理论，建立了计算纸页抄造过程干燥参数变化规律的模型，以此模型计算了纸板在烘缸表面和自由行走阶段的温度、水分的变化。计算结果表明，自由行走阶段水分的蒸发率大于纸在烘缸表面的蒸发率；在干燥部的中前段，相对水分蒸发率随烘缸数增加呈线性增加。与实测值的比较证明了模型计算结果的准确性，该模型还可用于烘缸数的选择与设计。     

农产品热风干燥传热传质数值模拟研究进展

干燥是农产品安全贮藏的重要手段。热风干燥具有成本低、效率高、可持续大量干燥等优点,在农产品干燥中应用十分广泛。农产品热风干燥过程包含复杂的传热传质过程,对该过程进行准确预测可为绿色节能提质增效的干燥工艺开发、设备研制等提供重要理论依据。本文综述了农产品热风干燥传热传质过程的三种常用的数值模拟方法,即干燥动力学模型方法、连续介质假设模型方法和孔道网络模型方法。简要回顾这三种方法的发展历程,重点介绍其基本理论及数学模型,阐述其在农产品热风干燥研究中的应用,总结其优缺点,并对其未来发展进行展望。     

A method for the calculation of the heat transfer coefficient in potato drying

A method for the determination of the heat transfer coefficient was proposed for the first falling drying period of potato cubes. During this period, heat and mass transfer were considered as coupled phenomena. Temperature calculation inside the sample was performed using the macroscopic heat transfer balance. The heat transfer coefficient was computed by means of parametric identification, using the Gauss–Newton method. The figure obtained for the heat transfer coefficient shows good agreement with other sources.     

柱状胡萝卜样品热风微波耦合干燥数学模型

利用热风微波耦合干燥装置研究了柱状胡萝卜样品的干燥特性,一个实验室规模的热风微波耦合干燥装置用来实现此实验目的。基于干燥过程中同时具有传热传质现象,建立了一个数学模型以此来预测干燥过程中样品内温度和含水量的分布。考虑到柱状样品的半径和微波的穿透深度,假定微波中的电场强度在样品内均匀分布。由于表面水分的蒸发而造成的热损失被考虑在内并将其作为模型的一个边界条件,利用数值方法中的隐式有限差分法对模型进行求解。通过干燥尺寸不同的柱状胡萝卜样品得到的实验值和模型的预测值进行比较来对模型进行验证,探讨了微波功率密度和热风温度的影响作用。      

微波泡沫干燥条件对树莓果浆干燥特性影响

为了研究微波泡沫干燥树莓果浆传热传质特性,以树莓为原料,采用中心组合实验设计方法,研究干燥条件对物料温度、含水率以及介电特性的影响规律,分析微波泡沫干燥过程中传热传质过程。结果表明:微波泡沫干燥树莓果浆过程中,干燥初期,介电常数与介电损耗因子均增大,使得物料吸收的微波能增大,果浆温度由室温上升至70℃,含水率无明显变化;干燥中期,介电常数与介电损耗因子先增大后减小,因此物料吸收的微波能呈先增大后减小趋势,果浆含水率由90%降至40%,温度变化不明显;干燥后期,介电常数与介电损耗因子均减小,物料吸收的微波能减少,果浆含水率缓慢降至15%左右,温度继续升高。微波泡沫干燥方法可有效提高高粘度果浆的干燥速度。