过热蒸汽干燥对玉米裂纹率的影响及其工艺优化

为降低高温快速干燥后玉米裂纹率,分别以热风和过热蒸汽为干燥介质,农户田间玉米为供试材料,对比研究在不同干燥温度、风速、缓苏温度条件下玉米裂纹率和裂纹表现形式的变化规律。结果表明,在相同的工艺参数条件下过热蒸汽干燥后玉米裂纹率均低于热风干燥且具有较好的裂纹表现形式,优化后工艺参数为过热蒸汽温度150℃、风速3 m/s、缓苏温度50℃。玉米过热蒸汽干燥及缓苏操作可以提升干燥效率的同时保证较低的玉米裂纹率,具有较大的开发价值。     

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。     

稻谷等温干燥-缓苏过程数值模拟及优化

利用稻谷干燥热湿传递数学模型,对稻谷等温干燥-缓苏过程进行数值模拟,对比分析了缓苏条件下干燥稻谷籽粒内部水分分布变化规律。结果表明：与热风温度60?℃下单纯干燥过程相比,缓苏降低了稻谷内部的水分梯度峰值,缩短了干燥时间,同时将籽粒干燥终了水分梯度降低接近50%。通过参数研究,发现缓苏温度、缓苏比和缓苏时间是缓苏过程的重要参数,并提出干燥-缓苏过程的优化机制,即在稻谷籽粒干燥缓苏过程初期设置短时缓苏、中期单纯干燥、后期长时缓苏,可有效地降低水分梯度过程最大值和终了值,缩短缓苏时间和减少次数。本研究为稻谷干燥缓苏提供了理论和技术支持。     

基于响应面试验优化稻谷品质深层干燥工艺研究

为优化稻谷深层干燥工艺,采用正交试验分析干燥温度、干燥风速、缓苏时间、粮层厚度因素对稻谷干燥并利用响应面分析干燥温度、干燥风速、缓苏时间3因素对稻谷深层干燥后稻谷爆腰率、脂肪酸值、干燥效率指标的影响。结果表明:影响稻谷爆腰率的主要因素是干燥温度>缓苏时间>干燥风速。优化工艺参数为干燥温度40.0℃、干燥风速0.30 m/s、缓苏时间130 min。干燥后稻谷爆腰率30.1%、脂肪酸值20.12 mg/g、干燥效率0.022%/min。以最优工艺进行稻谷干燥,与回归模型预测无显著性差异(P>0.05),优化结果可靠有效。     

间歇干燥及缓苏对高水分稻谷干燥品质的影响

对高水分稻谷进行了间歇干燥,研究干燥段数和缓苏温度对稻谷干燥品质的影响,并应用隶属度分析法对干燥品质进行综合评价。结果表明,间歇干燥可缩短干燥时间,与连续干燥40℃缓苏组相比,4段60℃缓苏组的干燥时间缩短了26.36%。间歇干燥可显著地降低干燥后稻谷的爆腰率,提高整精米率。高温缓苏(50、60℃)时,缓苏温度对整精米率影响优于干燥段数。热风干燥后稻谷的脂肪酸值增加,发芽率降低。隶属度分析法得出优化后的干燥条件为:干燥段数为2段,缓苏温度为60℃,综合分为最大值0.80。     

流化床干燥对稻谷爆腰增率及微观结构的影响

对25.0%±0.3%高水分稻谷进行流化床干燥,研究在不同干燥温度、降水幅度与缓苏时间下对稻谷爆腰增率的影响,并通过扫描电镜观察稻谷在不同条件下谷粒显微结构的变化情况。结果表明:干燥温度、降水幅度和缓苏时间及干燥温度与缓苏时间的交互作用对稻谷干燥后的爆腰增率影响极显著(p0.01),影响顺序为:干燥温度缓苏时间降水幅度。65℃干燥温度,3.0%降水幅度,3 h缓苏时间条件下,稻谷内部淀粉粒排列结构疏松,横断面细胞间的淀粉粒间间隙大,局部裂纹数量多。稻谷在干燥温度45℃、缓苏时间3 h、降水幅度1.5%的条件下,稻谷爆腰增率1.0%,干燥速率1.32 g H_2O·min~-1,可在保障稻谷加工品质的同时提高稻谷干燥速率。     

玉米籽粒缓苏干燥过程动力学分析

对玉米籽粒的缓苏干燥过程进行了理论分析,并假设玉米籽粒为轴对称结构、各向同性的均匀物质,建立了玉米籽粒的缓苏干燥数学模型,利用COMSOL Multiphysics模块进行了热质传递过程的模拟研究。结果表明,该模型可较好地模拟玉米籽粒的干燥过程。利用该模型模拟研究了不同干燥条件下玉米籽粒温度、干燥时间、缓苏时间、缓苏度的变化及其对干燥速度的影响。结果表明,玉米籽粒内外温度在3~5 min内即可达到热风温度,玉米籽粒内部最大水分梯度出现在热风干燥5~10 min后,不同干燥阶段不同初始含水率对缓苏度的影响很小,缓苏60 min水分梯度可以基本消除。利用该优化工艺参数对玉米籽粒交替进行热风干燥和缓苏干燥,可使总的热风干燥时间最少,实现节能目的。     

连续横流稻谷干燥机干燥及缓苏试验探究

针对我国东北地区稻谷收获季节干燥机的市场需求,结合连续横流式干燥机干燥稻谷的生产过程,分析了横流式烘干机内部热风与谷物温度分布情况、烘干过程对稻谷水分不均匀度以及缓苏对稻谷爆腰及水分不均匀度的影响。结果表明:设计合理的横流式干燥机不会因为自身结构原因造成干燥去水不均匀;干燥过程中的热风道内热风温度不均匀性小于1~2℃;15h的缓苏时间可以有效降低稻谷碎米率,并是平衡干燥后稻谷水分较经济的时间。     

干燥方式对蒸谷米品质的影响

以稻谷为原料,以蒸谷米水分含量、出米率、整米率、裂纹率、出饭率、膨胀率、蛋白质含量以及感官评定为评价指标,系统地比较微波干燥、低温干燥、热风直接干燥、分段干燥、三段缓苏干燥这5种不同的干燥工艺对蒸谷米品质的影响。结果表明:在5种不同的干燥工艺中,低温干燥的效果最好。即浸泡温度45℃,浸泡时间5h,浸泡压力150kPa,蒸煮温度100℃,蒸煮时间10min,干燥温度90℃,干燥时间30min所得蒸谷米品质最好。     

基于多品质指标的响应面试验优化稻谷流化床干燥工艺

为优化稻谷流化床干燥工艺,采用三因素三水平Box-Behnken响应面分析法,研究干燥温度、降水幅度、缓苏时间对稻谷流化床干燥降水速率和干燥稻谷爆腰增率、垩白粒率、脂肪酸值、硬度、黏着性等品质指标的影响。结果表明：随着干燥温度和降水幅度水平的增加,稻谷降水速率、爆腰增率、垩白粒率和米饭硬度增加,脂肪酸值和米饭黏着性降低;随着缓苏时间延长,稻谷降水速率、爆腰增率、脂肪酸值和米饭硬度降低,米饭黏着性增加。而在较低的干燥温度条件下,缓苏时间延长,稻谷的爆腰增率和垩白粒率降低并不明显。Box-Behnken响应面分析法优化的流化床最优干燥参数为降水幅度2.50%（干基）、干燥温度45 ℃、缓苏时间3 h,此时隶属度综合分达最大值0.75。验证实验结果与拟合值无显著性差异（P＜0.05）,优化结果可靠有效。     

玉米重组米微波-热风联合干燥工艺优化

利用微波-热风联合干燥方式干燥玉米重组米,选取物料厚度、微波时间、微波功率、热风风速、热风温度和热风时间6个因素,采用二次通用旋转组合设计法优化干燥过程。结果表明:物料厚度6 mm、微波时间6 min、微波功率1800 W、热风风速1 m/s和热风温度40℃和热风时间15 min为最佳工艺条件。在此条件下,干燥速率为0.57 kg/kg·min、爆腰率为5%和感官评定为87。微波-热风联合干燥适用于玉米重组米干燥,是较快速、产品品质较好的干燥方式。     

稻谷分程干燥工艺优化

为了得出最佳稻谷分程干燥工艺条件,实验选取Ⅰ阶段热风温度、Ⅰ阶段终了含水率、Ⅱ阶段暂存时间和Ⅲ阶段热风温度4个因素,首先进行单因素试验确定优化区间,后通过主成分分析法对多个稻谷干燥品质指标综合建立稻谷干燥品质评价模型,再以综合指标作为评价标准进行响应面试验得出稻谷分程干燥最佳工艺条件。最终优化结果:Ⅰ阶段热风温度为76.30℃,Ⅰ阶段终了含水率为19.99%,Ⅱ阶段暂存时间为11.34 d,Ⅲ阶段热风温度为35.53℃,验证得到综合F值为1.284,其中爆腰率为51%、整精米率为64%,计算平均干燥速率为1.21%/h。     

高温连续干燥与干燥-通风联合对稻谷品质的影响

利用不同的干燥方式对稻谷进行干燥,降至安全水分含量12%（湿基）,测定干燥后稻谷的整精米率（head rice yield,HRY）、脂肪酸值以及RVA特征值。结果表明：对于连续干燥作业,缓苏过程中存在一个临界缓苏时间,达到临界缓苏时间能显著提高整精米率,且干燥温度越高,该临界缓苏时间的出现越明显;但干燥温度高于60 ℃,且一次降水幅度不小于9.4%,缓苏温度与干燥温度相同时,通过延长缓苏时间,整精米率难以达到70%;对于干燥-通风联合作业,干燥温度高于60 ℃,且缓苏温度不低于干燥温度时,虽能保持较高整精米率（＞72%）,但稻米的RVA特征值（峰值黏度、最低黏度、崩解值、最终黏度、回生值）总体上随着干燥温度、缓苏温度的升高和缓苏时间的延长而增加,且存在一些波动,干燥温度、缓苏时间对其影响显著性低于缓苏温度。两种干燥方式的脂肪酸值都存在不同于恒低温干燥持续增加的变化趋势。     

流化床干燥工艺对稻谷糊化特性的影响

本文以不同干燥温度、缓苏时间、降水幅度为因素对稻谷进行流化床干燥-缓苏实验,研究其干燥后的米粉糊化特性变化,并分析干燥后米粉糊化指标的相关性。结果表明:单次降水幅度(1.5%、2.25%、3.0%)、缓苏时间(1、2、3 h)和干燥温度(45、50、55、60、65℃)对稻谷干燥后不溶性直链淀粉含量、峰值粘度、崩解值、消减值有极显著影响(p0.01);降水幅度与缓苏时间交互作用对干后稻谷的不溶性直链淀粉含量、崩解值影响显著(p0.05);稻谷不溶性直链淀粉含量、消减值与崩解值呈显著负相关(p0.01),峰值粘度与崩解值呈显著正相关(p0.01)。干燥温度45℃、单次降水幅度在1.5%、缓苏时间3 h工艺条件下,峰值粘度、崩解值相对较高分别为(2282±13.09)c P、(755±27)c P,不溶性淀粉含量和消减值相对最低9.29%±0.37%、(906±98)c P,干燥后稻谷的各项品质保持良好。     

紫薯热风干燥工艺参数优化

以新鲜紫薯为原料,研究其热风干燥工艺参数通过单因素实验,研究了铺料密度、热风温度、热风风速对紫薯热风干燥特性的影响,得出紫薯热风干燥过程的失水规律;分析了紫薯热风干燥主要工艺参数(热风温度、铺料密度、热风速度)对干燥时间、耗能、色差及其重要营养成分含量的影响结果表明,热风温度、物料铺料密度对干燥速率有较大影响,热风风速对干燥速率有一定影响,得到的优化工艺参数为:热风温度90℃,铺料密度为0.1592g/cm2,热风风速为0.6m/s,在此条件下,综合指标为19.5678.     

固定床深层干燥稻谷爆腰增率及发芽率试验研究

对固定床深层干燥后稻谷的爆腰增率和发芽率进行了试验研究。研究表明,干燥速率越大,干燥温度越高,干燥过程中稻谷爆腰增率越大,稻谷含水率达15．0％后,继续加热稻谷爆腰会明显增加,缓苏干燥工艺可有效控制干燥过程中稻谷的爆腰,而且缓苏越充分,爆腰越少。研究还表明,干燥温度低于50℃的低温干燥对稻谷的发芽率不会产生显著影响。     

干燥对稻谷籽粒微观结构的影响研究

应用扫描电镜研究了不同干燥方式对稻谷微观结构的影响 ,结果表明 :微裂纹广泛存在于稻谷籽粒中 ,不同干燥方式处理的稻谷籽粒结构存在差异 ,热风干燥处理的稻谷籽粒中的微裂纹比阴干处理的稻谷籽粒中的微裂纹粗大 ,稻谷在干燥过程中产生的微裂纹导致其吸湿产生宏观裂纹 ,稻谷吸湿产生裂纹的敏感性与籽粒中存在的微裂纹的大小存在相关性 ,微裂纹越粗大 ,则稻谷吸湿后越易产生宏观裂纹。     

糜子籽粒双向通风干燥特性及数学模型研究

以糜子籽粒为原料,运用双向通风谷物干燥实验台对糜子籽粒进行干燥试验,研究糜子籽粒在不同热风温度、热风风速和物料厚度条件下含水率的变化过程,分析各因素对糜子籽粒干燥速率的影响,探究干燥特性与各因素之间的变化关系,建立糜子籽粒双向通风干燥的数学模型。结果表明:热风温度对糜子籽粒干燥速率影响较大,热风风速次之。当热风温度60℃、热风风速4 m/s、物料厚度20 mm时,糜子籽粒双向通风干燥速率最快,建立的基于Page方程的糜子籽粒双向通风干燥数学模型拟合效果较好。     

稻谷在超声波和热风联合作用下的干燥工艺研究

我国粮食干燥机存在的问题主要是燃料利用效率低,同时干燥后的粮食品质较低。以超声波干燥和热风干燥相联合的联合干燥方式进行稻谷干燥试验,探究超声波对稻谷干燥过程的影响。在热风温度为40℃,风速为3 m/s,超声波作用时间为3 min的条件下探究超声波功率、超声波作用时间间隔和超声波作用距离对稻谷干燥性能和品质的影响。结果表明,超声波在稻谷降速干燥阶段效果显著,干燥时间最快缩短25 min,降低能耗,同时爆腰率最高减少3.2%,发芽率最高增加5%,能够提高稻谷干燥后的品质。试验结果对超声波稻谷干燥设备生产具有一定的指导意义,前景广阔。     

湿花生热风干燥工艺研究

为解决我国新鲜湿花生采后由于传统干燥方式效率低下造成大量花生霉变而造成的损失问题,使用干燥试验台就影响花生热风干燥的热风温度、热风风速和料层厚度3个重要因素进行了研究。通过单因素与正交试验,确定了最佳工艺条件:热风温度50℃、热风风速11 m/s、料层厚度10 cm,在此条件下,初始含水量为55.15%的新鲜湿花生,累计降水率可达45.50%。试验结果可为花生干燥提供参考。