龙眼热泵干燥特性及数学模型的研究

以整果龙眼为原料,研究高温热泵干燥不同工艺条件对龙眼干燥特性的影响,并建立相应的数学模型.结果表明:与干燥风速相比,干燥温度对龙眼整果干燥速率影响较大,干燥温度越高,干燥用时越短;风速对龙眼干制加工时间的影响随干燥温度的减小而增大;干燥过程分为三个阶段,加速期、恒速期和降速期,降速期为干燥的主要阶段;除65℃、1.0m/s干燥条件外,有效水分扩散系数随干燥温度的增加而增加;整果龙眼热泵干燥的活化能为25.12K J/mol;采用10种薄层模型拟合龙眼整果的热泵干燥曲线,发现Midilli模型模拟效果最优,该模型能根据热泵干燥的时间、温度和风速为整果龙眼的干燥过程提供可靠的分析和预测.     

基于渗透预处理的罗非鱼片微波干燥动力学

采用渗透-微波联合干燥技术对罗非鱼片进行干燥,研究渗透后罗非鱼片微波干燥过程的失水特性及其动力学,探讨渗透预处理、微波功率和装载量对罗非鱼片微波干燥过程的影响。结果表明:罗非鱼片微波干燥过程中,按失水速率大小,可分为升速干燥、恒速干燥和降速干燥3个阶段;经过渗透预处理的实验组其失水速率明显高于对照组;物料的失水速率随微波功率和装载量的增大而增大。此外,研究罗非鱼片微波干燥动力学,建立数学模型,发现Midilli模型拟合良好,较准确地预测了罗非鱼片微波干燥过程中的水分变化规律。     

香菇热管射流干燥动力学研究

采用了新的热管和射流冲击节能干燥技术相结合的方法,探讨了不同射流温度、介质风速和喷嘴高度对香菇干燥特性的影响,同时建立干燥动力学模型,并应用DPS软件对实验数据进行拟合.结果表明,香菇热管射流干燥过程分为加速、恒速和降速3个阶段;干燥速率随射流温度和介质风速的增加而明显加快,喷嘴高度对干燥速率的影响较小,不同喷嘴高度对应的干燥时间较为接近;干燥的适宜参数为温度60℃,风速40km/h,喷嘴高度115mm;香菇热管射流干燥的动力学模型满足Logarithmic模型.     

苹果片太阳能低温吸附干燥工艺优化与模型研究

以新鲜苹果片为研究对象,采用本单位研制的太阳能低温吸附干燥(LSAD)系统为实验设施,探讨干燥温度、相对湿度、干燥介质流速、载样量、切片厚度对苹果片太阳能低温吸附干燥特性的影响。结果表明,苹果片太阳能低温吸附干燥过程可以分为三个阶段:即调整、恒速、降速干燥阶段;其中干燥温度对苹果片干燥的速率影响最显著,如50℃比10℃节时达65.9%,各因素对苹果片干燥的影响的主次顺序为干燥温度相对湿度干燥介质流速切片厚度载样量,苹果片太阳能低温吸附干燥优化的工艺条件为:干燥温度50℃、相对湿度20%、干燥介质流速0.9 m/s、载样量7.5 kg/m~2、切片厚度3 mm;采用数学软件选用3种模型对实验数据进行计算拟合,苹果片干燥数学模型与Page模型拟合程度最高,苹果片太阳能低温吸附干燥数学表达式为MR=exp(-0.00557*t^1.76669);此模型的建立为应用太阳能低温吸附干燥生产脱水苹果片提供理论支撑。     

复水黑木耳热风干燥特性的研究

进行复水黑木耳人工干燥设施设计、干燥工艺条件确定和速食黑木耳开发,研究黑木耳在热风干燥条件下的干燥特性。结果表明,相同干燥温度下,热风流速越大,干燥速率越快,干燥的预热和恒速阶段比较短而降速阶段的时间长。     

香菇热风微波流态化的干燥特性与机理分析

通过香菇热风微波流态化的干燥特性试验,探讨微波功率、热风功率和振动频率对香菇干燥速率的影响规律;应用低场核磁共振技术(NMR)分析香菇热风微波流态化的水分迁移变化。试验结果表明,热风微波流态化干燥香菇过程按降水速率大小分为预热、恒速和降速3个阶段。干燥速率随微波功率及热风功率的增大而明显加快,振动频率对干燥速率的影响较小。核磁共振结果显示:干燥预热阶段主要脱去自由水,恒速阶段主要是不易流动水与结合水之间的转化并脱去大量自由水,降速阶段是脱去结合水。在香菇热风微波流态化干燥过程中,提高水的流动性并延长恒速阶段干燥时间有利于提高干燥速率。     

竹笋热风薄层干燥特性及动力学分析

干燥是竹笋加工中最为常见的一种方式,为了解竹笋在热风薄层干燥条件下的干燥特性,本实验以大叶麻竹笋为试验原料,竹笋片干基含水率和干燥速率为试验测试指标,研究了不同干燥温度、风速和笋片厚度等因素对干燥速率的影响,并建立竹笋热风薄层干燥的动力学模型。结果表明:热风薄层干燥温度、风速和笋片厚度均对竹笋的干燥特性影响较大。随着干燥温度和风速的升高,干燥速率增加;随着笋片厚度的增加,干燥速率降低。不同条件下的干燥均可分为加速、恒速和降速干燥3个阶段。竹笋的适宜热风薄层干燥条件为干燥温度80℃、风速2.0 m/s、笋片厚度1.0 cm。竹笋热风薄层干燥的动力学满足Page模型,Page模型适合对竹笋热风薄层干燥过程进行描述和预测。所得研究结果将为竹笋干的热风薄层干燥可控制工业化生产提供参考。     

桑椹对流-红外联合干燥特性及品质变化研究

本实验研究了不同对流干燥温度(60、70和80℃)和红外功率(675、1350和2025 W)对桑椹对流-红外联合干燥特性和干燥产品品质的影响。结果表明:干燥温度对干燥速率影响较红外功率大;干燥过程属降速干燥,由费克第二定律求出桑椹有效水分扩散系数在2.67×10-9~8.41×10-9 m2/s范围内,并随对流干燥温度和红外功率的增大而增大;由阿伦尼乌斯公式计算出桑椹干燥活化能为53.99 k J/mol;干燥实验数据拟合结果显示,桑椹的对流-红外联合干燥过程符合Page模型;且在对流温度70℃,红外功率675W干燥条件下物料品质最优。相比热风干燥与真空冷冻干燥,对流-红外联合干燥大大缩短了干燥时间,具有最高的总酚含量(30.33mg/g)和较高的花色苷含量(11.55 mg/g),提高了产品的营养品质。该研究为对流-红外联合干燥技术应用于桑椹干燥提供了理论依据。     

火龙果片微波间歇干燥特性及其动力学研究

以火龙果为原料,微波功率、加热时间、间歇时间、切片厚度为考察因素,干燥速率和干基含水率为考察指标,研究了火龙果片在不同微波间歇条件下的干燥特性。结果表明:火龙果片微波间歇干燥过程包括加速、恒速和降速阶段;火龙果片微波间歇干燥的动力学符合Page模型,该模型适合对火龙果片微波间歇干燥过程进行预测和描述。     

雪莲果热泵干燥特性及品质研究(英文)

研究雪莲果样品厚度、装料量、干燥温度、风速和旁通比对雪莲果热泵干燥特性及质量变化的影响。结果表明:雪莲果干燥速率随着样品厚度和装料量的增加而降低,随着干燥温度和风速的升高而增加。雪莲果热泵干燥过程绝大部分以降速干燥为主伴随相对较短时间的恒速干燥,而有些干燥速率曲线只存在降速干燥阶段。综合考虑单位能耗除湿率、色泽差异、收缩率、复水比,雪莲果热泵干燥最适参数范围:样品厚度2~4 mm、装料量1~2 kg/m2、干燥温度25~35℃、风速1.5~2.0 m/s。而旁通比对雪莲果热泵干燥进程影响不显著。     

热风干燥制备马铃薯颗粒全粉试验研究

采用两因素三水平的全面正交试验,研究热风干燥温度和切片厚度对马铃薯干燥特性及对马铃薯颗粒全粉堆积密度、水合能力的影响.结果表明:马铃薯片的干燥过程分为调整、等速和降速3个干燥阶段.其中等速和降速干燥阶段的速率明显受到干燥温度和切片厚度的影响.粒径为0.125mm～0.175mm之间的马铃薯颗粒全粉堆积密度为0.73 g/mL～0.80g/mL、水合能力(WHC)为每克样品中含水2.98～6.01,复水后的马铃薯泥具有沙口性和浓郁的马铃薯香味.     

超声波强化热风干燥梨片的干燥特性

为探讨超声波对常规热风干燥的强化效应,本实验以梨片为研究对象,进行气介超声波强化热风干燥的研究。结果表明：超声波传播能量随超声波辐射距离的延长而显著衰减,缩短超声波辐射距离有利于提高超声波能量利用率及干燥速率。提高干燥温度及超声波功率均有利于提高干燥速率及缩短干燥时间,超声波对干燥速率的强化效应在干燥初期较为明显,但随物料含水率的下降而有所减弱。有效水分扩散系数的范围为3.21×10－10～7.43×10－10 m2/s,且随干燥温度及超声波功率的提高而增大。将气介超声波应用于梨片的热风干燥,可获得显著的强化效果,实现干燥速率的有效提高。     

雪莲果热泵干燥特性及品质研究

研究雪莲果样品厚度、装料量、干燥温度、风速和旁通比对雪莲果热泵干燥特性及质量变化的影响。结果表明：雪莲果干燥速率随着样品厚度和装料量的增加而降低,随着干燥温度和风速的升高而增加。雪莲果热泵干燥过程绝大部分以降速干燥为主伴随相对较短时间的恒速干燥,而有些干燥速率曲线只存在降速干燥阶段。综合考虑单位能耗除湿率、色泽差异、收缩率、复水比,雪莲果热泵干燥最适参数范围：样品厚度2～4 mm、装料量1～2 kg/m2、干燥温度25～35 ℃、风速1.5～2.0 m/s。而旁通比对雪莲果热泵干燥进程影响不显著。     

南瓜热风干燥特性与动力学模型

研究南瓜片在不同温度（60℃、70℃和80℃）下的热风干燥特性。采用Fick扩散模型对南瓜片的水分质量传递进行描述,并计算水分扩散系数。结果表明,热风温度越高,干燥速率越快,干燥过程发生在降速阶段。水分扩散系数随温度的升高而增大,在试验温度范围内,有效扩散系数值在5．4150＆#215;10-10～1．0077＆#215;10-9 m2/s之间。温度对水分扩散的影响可用Arrhenius关系方程来表示,其决定系数为0．997。南瓜的活化能值为30．33kJ/mol。采用12种数学模型对南瓜片的薄层干燥过程进行描述,通过比较水分比的试验值和预测值之间的统计参数---决定系数（R2）、卡方（X2）和均方根误差（RMSE）,发现Modified Henderson and Pabis模型最适宜于描述南瓜片的薄层干燥过程,该模型能较准确地表达和预测南瓜热风干燥过程的水分变化规律。     

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。     

Mathematical modelling of hot air drying of sweet potato slices

The effect of air dry bulb temperature, air relative humidity, air velocity and sample thickness on the thin-layer air drying of sweet potato slices was investigated. The drying rate curves consisted of two approximately linear falling rate periods and contained no constant rate period. Several mathematical models were fitted to the drying rates of sweet potato slices under a range of drying conditions. It was found that the modified Page equation best described the thin-layer air drying of sweet potato slices down to a moisture content of 10% dry basis. Correlations were also determined for the slope and intercept of the modified Page equation in terms of the experimental variables.     

马铃薯超声强化冷风干燥及品质特性

为探讨直触式超声对马铃薯冷风干燥的强化效应,利用超声-热泵式冷风干燥设备进行干燥实验,研究不同超声功率及冷风温度对马铃薯干燥过程、微观结构及主要营养成分的影响。结果表明：提高超声功率及干燥温度能够明显缩短马铃薯所需干燥时间,较低温度下的超声强化效果优于较高温度;马铃薯超声强化冷风干燥呈先恒速、后降速的干燥过程,表明该干燥过程由表面扩散控制转化为内部扩散控制;超声强化能够增大和增多物料表面的微细孔道,从而有利于水分传递;Weibull分布函数可很好地拟合马铃薯超声强化冷风干燥过程,利用该模型计算所得的估算水分扩散系数Dcal随着干燥温度和超声功率的升高而增大,表征干燥时间的尺度参数α则随着超声功率的升高而减小;冷风温度和超声功率对干燥产品的总酚、总黄酮、VC含量有显著影响（P＜0.05）,在冷风干燥过程中施加超声辅助处理有利于提高营养成分含量。利用层次分析法计算得到的优化参数为干燥温度10 ℃、超声功率48 W时,对应的总酚、总黄酮、VC含量分别为296、52、96 mg/100 g。因此,将超声强化技术用于马铃薯冷风干燥中能够显著缩短干燥时间并有效保护产品品质。     

低温低湿条件下海鳗冷风干燥动力学特性

利用两级除湿热泵干燥装置模拟低温、低湿环境,研究海鳗干燥动力学特性。研究结果表明,海鳗低温、低湿冷风干燥时无恒速干燥阶段,而是一开始就进入降速干燥。在整个降速干燥过程中存在2个阶段,即第一降速干燥阶段和第二降速干燥阶段。分析了两阶段中水分扩散特性。采用非线性回归分析比较不同的干燥模型,在试验条件下Page模型拟合较优,并求得模型表达式。通过菲克第二扩散定律和Arrhenius方程求得实验条件下的有效水分扩散系数及扩散活化能分别为(2.6197～4.0224)×10-10m2/和15.23kJ/mol。     

不同热风干燥温度对扇贝柱干燥特性及品质的影响

对海湾扇贝贝柱进行了热风干燥试验,研究了在45℃,55℃和65℃等不同热风干燥温度下扇贝柱的干燥特性,并对所得干制品在品质和营养成分上进行了比较分析。结果发现,热风干燥温度越高干燥速度越快,水分活度(Aw)下降的也越快,在较高温度下的干燥时间要比较低温度下的干燥时间至少缩短5 h。但较高热风干燥温度下得到的样品与较低温度下的相比,其黏聚性、咀嚼性增大,样品亮度降低,粗蛋白含量较低,对口感、感官等品质造成不利影响。     

胡萝卜热泵-远红外联合干燥工艺研究

采用热泵-远红外联合干燥工艺对胡萝卜片进行了干燥试验,研究了胡萝卜干燥预处理工艺、热泵干燥温度、远红外线辐射强度及联合干燥时间切换点对干燥速度、干燥能耗和类胡萝卜素损失率的影响。确定了胡萝卜热泵与远红外线联合干燥工艺的最佳工艺参数为:物料热烫时间120s,热泵干燥温度45℃,远红外热源辐射功率为2kW,热泵干燥与远红外切换点为物料含水率为50%。