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1.2...     

青香蕉微波干燥特性及动力学模型研究

为探究青香蕉微波干燥过程中的水分扩散特性,通过开展青香蕉微波干燥试验,考察了青香蕉在不同微波功率密度（3、5、7、9 W/g）下干燥特性,建立了青香蕉微波干燥试验模型;利用低场核磁共振技术（low-field nuclear magnetic resonance,LF-NMR）考察了干燥过程中青香蕉内部水分分布状态与变化规律。结果表明,青香蕉微波干燥过程中干燥速率呈现先上升后下降的趋势;有效扩散系数在1.082×10?8~7.708×10?8 m2/s之间,并随着微波功率密的升高而增大。核磁共振试验表明干燥过程中,自由水最先被去除,不易流动水整体呈现先上升后下降的趋势,结合水整体呈上升趋势;随着微波干燥的时间延长,三种状态水分峰面积减小且总峰向弛豫时间减少的方向移动,干燥结束时,青香蕉中的自由水基本被去除,内部水分主要以结合水和不流动水状态存在。通过对青香蕉干燥动力学模型拟合发现,Page模型拟合度较高（R2>0.9）,可为有效描述青香蕉微波干燥过程中水分随时间的变化规律提供依据。     

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。     

破碎方式对南极磷虾干燥特性和虾粉品质影响

目的:探索一种适宜南极磷虾干燥且能较大限度保留南极磷虾虾粉营养成分的破碎方式。方法:本文分别采用搅拌方式、绞肉方式、斩拌方式对南极磷虾进行破碎,而后经干燥粉碎筛分制备虾粉,对比分析三种破碎方式和破碎时间对南极磷虾干燥特性和虾粉品质的影响。结果:颗粒度和干燥温度对南极磷虾干燥效率均有明显影响,与完整南极磷虾相比(5~7 cm),颗粒度为0.1~3 cm的南极磷虾,干燥效率可提高30.6%~48.6%,干燥温度由90 ℃逐渐升高至140 ℃,干燥效率可提高43.71%~60.30%。斩拌机对南极磷虾的破碎度较差,均匀性较低,随着破碎时间的增加,54%的南极磷虾被破碎到4 mm及以下的粒度;搅拌机和绞肉机的破碎度和均匀性较好,随着作用时间的增加,90%的南极磷虾被破碎到4 mm及以下的粒度。不同破碎设备适宜的破碎时间不同,搅拌机适宜的作用时间为15 s,绞肉机适宜作用时间是60 s,斩拌机适宜作用时间是90 s。斩拌机破碎90 s制备的虾粉三种营养成分含量均高于搅拌机和绞肉机破碎处理制备的虾粉。结论:综合考虑南极磷虾干燥效率和虾粉品质可得斩拌机破碎处理90 s是一种较好的南极磷虾破碎工艺,此时南极磷虾对应的粒径分布是1 mm及以下占25%,1~2 mm占15%,2~4 mm占14%,4~6 mm占14%,6~8 mm占7%,8~12.5 mm占25%。     

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。     

无籽刺梨干燥特性及动力学模型

为制备无籽刺梨果干,采用热风干燥和真空干燥研究不同温度(50、60、70、80℃)对无籽刺梨干燥特性的影响,并建立动力学模型.采用Page、 Newton、Midilli et al、Logarithmic、Wang and Smgh、Modified Page、Henderson and Pabis、Two-term...     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于Logarithmic方程的干燥参数对稻谷水分扩散特性影响分析

稻谷籽粒内部水分扩散的快慢决定了干燥速率。本文基于Logarithmic方程,建立稻谷水分传递动力学模型,并分析热风温度（40、50、60、70℃）和风速（0.3、0.4、0.5 m/s）对稻谷（湿基水分含量23.4%）有效水分扩散系数和扩散活化能的影响。结果表明:随着干燥温度和风速的上升,稻谷干燥速率提高,同时对应的有效水分扩散系数越大,分别为5.123×10-12².141×10-11m²/s;扩散活化能从32.94 k J/mol增加至36.30 k J/mol;对比常用的5种谷物干燥模型发现,Logarithmic模型对稻谷薄层干燥的拟合度较好,R2>0.997,RMSE<2.810×10^-3,同时该模型模拟得出的有效水分扩散系数与实际差值均低于3.8×10^-13m²/s,扩散活化能均低于2.53 k J/mol,与实际值基本吻合。      

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。     

魔芋薄层变温热风干燥特性实验研究

在风速0.75 m/s、厚度5、6及7 mm条件下,对魔芋进行温度50→70℃和70→50℃的薄层变温热风干燥实验,分析了变温温度（50→70℃和70→50℃）及芋片厚度（5、6和7 mm）对魔芋干燥速率的影响,用9个数学模型对魔芋变温实验数据进行拟合,计算魔芋的有效水分扩散系数,并将魔芋薄层变温干燥与恒温干燥进行对比。结果表明:变温条件相同时,魔芋的干燥时间随着芋片厚度的增加而增加;最适合魔芋薄层变温干燥特性的模型是Two-term模型;魔芋的有效水分扩散系数D_eff随着芋片厚度的增加而增大;在风速及厚度条件相同时,薄层变温干燥的最大干燥速率比恒温干燥的最大速率更高,且由低温后高温（50→70℃）的变温方式效果更好。      

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...     

Drying kinetics and effective moisture diffusivity of bamboo shoot slices undergoing microwave drying

Effect of microwave power on moisture content, moisture ratio, drying rate, drying time and effective moisture diffusivity (D_eff) of bamboo shoot was investigated using microwave drying. To study the effect of microwave power on drying, bamboo shoot samples (250 g) were dried at different power levels ranging from 140 to 350 W. To determine the kinetic parameters, drying data were fitted to various models based on the ratios of differences between initial and final moisture contents and equilibrium moisture content. Among the models proposed, Wang and Singh model gave a better fit for all drying conditions used. By increasing microwave output power, the D_eff values increased from 4.153 × 10^?10 to 22.835 × 10^?10 m² s^?1. A third‐order polynomial relationship was found to correlate the D_eff with moisture content. Further scope of this research work would include the effect of certain factors (shrinkage, case hardening, distortion of product and shape of bamboo shoot samples as an infinite slab) of practical significance to improve the model.     

Drying and Rehydrating Kinetics of Green and Red Peppers

ABSTRACT: The effects of air temperature, air velocity, and pretreatments (blanching, sulphiting, and sodium chloride dipping) on drying kinetics of green- and red-pepper slices were investigated. Drying experiments were performed in a fluidized bed dryer. In the falling rate period, moisture transfer from peppers was described by applying the unsteady state Fickian diffusion model, and the apparent moisture diffusion coefficients (D_a) were calculated. The effect of temperature on D_a could be interpreted according to Arrhenius law. Drying rate and therefore D_a values were found to be affected by pretreatments. Rehydration rates of dried peppers at 25 and 45 °C were also determined and found to be independent of drying conditions and rehydration temperature. Predrying treatments were found to improve partly the rehydration characteristics of peppers.     

百合热风干制动力学的研究

为了探讨热风温度对百合热风干制动力学的影响,分别将百合鳞片和百合切丝置于65～85℃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（R²）、卡方（χ²）和均方根误差（RMSE）等统计数据确定百合薄层热风干燥过程的最优模型。结果表明:百合薄层热风干燥是内部水分扩散控制的降速干燥过程。Page模型是描述百合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D_eff和活化能Ea的求解结果表明,有效水分扩散系数Deff随热风温度升高而增加,在干制温度范围内,百合切丝有效扩散系数的值在7.73～14.12×10^-9m²/s之间变化,而百合鳞片有效扩散系数的值在4.12～9.49×10^-9m²/s之间变化。对于百合切丝和百合鳞片,活化能Ea分别为30.37和42.42 k J/mol。百合切丝干制能缩短干制时间,减少能量消耗。      

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。