山药切片真空干燥特性及模型研究

为了探究山药切片的真空干燥特性,建立干燥模型.在不同干燥温度(40、50、60、70、80 ℃)、真空度(0.03、0.04、0.05、0.06、0.07 MPa)和切片厚度(2、4、6、8、10 mm)条件下进行真空干燥试验,分别利用BP神经网络模型和Weibull分布函数拟合试验数据;并计算有效水分扩散系数、干燥活...     

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。     

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。     

干制温度和切片厚度对山楂切片热风干制动力学的影响

在本研究中,为了探讨热风温度和切片厚度对山楂热风干制动力学的影响,将厚度为2 mm和4 mm的山楂切片置于50~90℃的热风干燥箱内进行干制处理,并采用5种常见食品薄层干燥模型对实验数据进行非线性拟合,通过比较评价决定系数(R~2)、卡方(χ~2)和均方根误差(RMSE)等统计数据确定山楂切片薄层热风干燥过程的最优模型。结果表明:山楂切片薄层热风干燥是内部水分扩散控制的降速干燥过程。Page模型是描述山楂切片薄层热风干燥过程的最优模型。不同干燥条件下有效水分扩散系数Deff和活化能Ea的求解结果表明,有效水分扩散系数Deff随热风温度和切片厚度的增加而增加,在干制温度范围内有效扩散系数的值在2.69×10~(-11)~16.12×10~(-11)m~2/s之间变化。对于切片厚度为2 mm和4 mm的山楂切片,活化能Ea分别为20.43、26.25 k J/mol。     

基于Weibull分布函数的花椒真空干燥动力学特性

为了缩短花椒真空干燥时间,提高其干制品品质,降低能耗,选取真空度V(0.02、0.04、0.06MPa)和干燥温度T(50、60、70℃)进行全面试验。对花椒尺度参数α、形状参数β、有效扩散系数D_(eff)及几何参数R_g进行研究,利用Weibull分布函数对数据进行拟合,计算花椒真空干燥平均干燥活化能E_a,通过加权评分法对各干燥条件下干制品品质进行综合评价。研究表明,干燥温度(T)和真空度(V)与干燥时间均呈正相关性;花椒形状参数β值为1.336 9~1.613 2,接近于1,即干燥特性曲线严格服从指数分布;有效水分扩散系数D_(eff)值为0.715×10~(-8)-2.244×10~(-8)m~2/s,不同干燥条件下,几何参数R_g值均接近于1,即估算有效系数D_(cal)与试验所得有效扩散系数D_(eff)非常接近,有效水分扩散系数线性拟合方程拟合度较高。对花椒真空干燥活化能Ea求解,其值为24.36 k J/mol,易于干燥;花椒色泽受温度影响较大,温度越低所得△E*值越小,即色泽变化越小,破壳率μ与干燥温度和真空度均呈正相关性。     

基于温度控制的猕猴桃片微波真空干燥特性研究

目的：研究温度控制下猕猴桃片微波真空干燥特性,并确定其最佳数学干燥模型。方法：以猕猴桃片为原料,利用自制的温度自适应微波真空干燥机干燥猕猴桃片,研究不同控制温度、真空度和微波功率密度对其干燥特性和水分有效扩散系数的影响,利用SPSS 19.0软件将试验数据与6个常用的薄层干燥模型进行非线性拟合,以确定系数R²,均方根误差R_MSE及卡方χ²作为评价指标,筛选出最佳干燥模型。结果：温度控制条件下的猕猴桃片的微波真空干燥为降速干燥过程,无明显恒速阶段。在试验范围内,控制温度与真空度对猕猴桃片的干燥特性影响显著,控制温度越高、真空度越大,物料的干燥速率越大;根据费克第二定律计算出猕猴桃于温度控制下微波真空干燥过程中的水分有效扩散系数,且随着控制温度与真空度的增大而增大,其最大值为6.814 97×10^-6 m²/s,平均活化能为70.77 kJ/mol。所选用的6个模型中,Two-term exponential模型具有最大的确定系数R²（0.999 9）,最低的R_MSE（0.002 02）和最小的χ²（0.000 30）,是猕猴桃片温度控制下微波真空干燥的最佳模型。结论：控制温度、真空度对猕猴桃片微波真空干燥特性、干燥速率和水分有效扩散系数具有显著影响。在试验范围内,Two-term exponential模型的拟合度最高,可有效描述猕猴桃片温度自适应下微波真空干燥过程中的水分随时间的变化规律。     

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。     

魔芋薄层干燥试验及数学模型的建立

在对魔芋进行三因素三水平薄层干燥试验的基础上,分析了热风温度(50、60、70℃)、风速(0.75、1.45、1.95 m/s)及芋片厚度(5、6、7 mm)对魔芋干燥速率的影响。试验表明,魔芋干燥时间随着热风温度的升高、风速的增大以及芋片厚度的减小而减少,且热风温度对魔芋干燥速率的影响最显著;用三个经典数学模型(Henderson and Pabis,Lewis和Page模型)及三次多项式模型对试验数据进行拟合,经拟合得出最适合魔芋干燥的模型为三次多项式模型;用BP神经网络建立魔芋干燥的数学模型,并与三次多项式模型的拟合结果进行对比,结果表明,BP神经网络拟合的含水率比平均相对误差为0.94%,精度明显高于三次多项式模型(5.64%)。     

花椒真空干燥特性分析及动力学模型研究

为了探求花椒真空干燥特征,提高干燥速率,实现花椒真空规模化干燥。选取干燥温度为50、60、70℃,真空度为-0.06、-0.04、-0.02 MPa,装载量为30、40、50 g进行全面试验,考察3个因素对花椒干燥总时间和干燥速率的影响。利用7种经典干燥数学模型对9组实验数据进行非线性拟合,利用决定系数R2、残差平方和(SSE)、卡方χ2三个指标对拟合结果进行评价,选取其最优模型与建立的BP神经网络模型进行对比检验。结果表明,三次多项式模型的拟合R2值都达到0.999、SSE值最低达到了7.0E-4,χ2值最低达到3.08E-5是7种经典模型中描述花椒真空干燥动力学特性的最优模型。但三次多项式模型拟合检验的平均相对误差值为1.98%高于BP神经网络模型的平均相对误差值(1.13%),因此BP神经网络是更适合描述花椒干燥动力学特性的数学模型。     

无核白葡萄箱式热风干燥特性及干燥模型研究

分析热风温度(30~45℃)、热风风速(0.5~2 m/s)等因素对无核白葡萄干燥特性的影响,计算不同条件下水分有效扩散系数(Deff)及干燥活化能(Ea),再采用4种薄层干燥模型对不同试验条件进行非线性拟合,并比较不同条件的R~2、RMSE和χ~2值。结果表明:在干燥过程中,随着干燥温度及风速的升高,Deff也随之升高,利用阿伦尼乌斯公式计算出无核白葡萄的干燥活化能为22.95kJ/mol。通过4种模型的R~2、RMSE和χ~2值比较,Parabolic模型的拟合结果最好,最能描述葡萄干燥过程中水分比的变化规律,可为无核白葡萄干燥生产提供理论依据。