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。     

基于Weibull分布函数的浆板热风干燥特性

以未漂硫酸盐针叶木浆为干燥对象,研究了热风温度和风速对浆板干燥特性的影响。利用Weibull分布函数对浆板的干燥特性曲线进行了模拟,并建立热风温度、风速与模型中参数(尺度参数α、形状参数β)的定量关系。结果表明,Weibull分布函数可以很好地模拟浆板的热风干燥过程;模型的尺度参数α与热风温度和风速有关,并且随热风温度和风速的升高而降低;模型的形状参数β与热风风速有关,随热风风速的升高而降低;浆板热风干燥过程的估算水分扩散系数在2. 116×10-7～3. 251×10-7m2/s之间,干燥活化能为14. 8 kJ/mol。     

不同切片方式对黄秋葵热风干燥特性的影响

为提升黄秋葵热风干燥效率和产品品质,实验采用两种不同的切片方式处理新鲜黄秋葵。研究了不同切片方式对黄秋葵热风干燥特性及感官评价的影响;利用Weibull分布函数对黄秋葵热风干燥曲线进行拟合,并分析整个干燥过程;采用模糊数学法对干燥产品进行感官评价。研究表明:Weibull分布函数能够准确的描述黄秋葵整个热风干燥过程中水分比随干燥时间的变化规律,其决定系数R2和离差平方和χ2分别在0.994~0.998和8.57×10-4~9.12×10-4之间;不同切片方式下,黄秋葵热风干燥过程中Weibull分布函数的形状参数均小于1,整个热风干燥过程为降速干燥,其干燥过程主要受内部水分扩散的控制;黄秋葵有效水分扩散系数在2.66×10-10~6.97×10-10 m2/s之间,符合食品物料干燥有效水分扩散系数10-12~10-8 m2/s数量级范围;黄秋葵横切处理能够提升其热风干燥产品消费者的接受程度。通过对比不同切片方式下黄秋葵热风干燥行为发现,新鲜黄秋葵横切处理方式较适合应用于高品质黄秋葵干制品加工过程中。     

用Weibull函数分析单粒莲子热风干燥的水分扩散系数和活化能

为了研究单粒莲子在不同温度(50、60、70、80、90℃)条件下热风干燥的干燥特性、水分扩散系数及活化能,利用Weibull函数及经验模型对单粒莲子干燥过程进行模拟分析。结果表明:Weibull函数和Midilli模型可以很好地拟合单粒莲子的热风干燥过程;尺度参数α随干燥温度的升高而减小(p0.05);干燥温度对形状参数β的影响较大(p0.05);计算得到干燥过程中估算的水分扩散系数为(8.79×10~(-9)~2.45×10~(-8))m~2/s,水分有效扩散系数为(4.73×10~(-10)~1.31×10~(-9))m~2/s,活化能为22.61 kJ/mol,水分扩散系数随温度的升高而增大。该研究为Weibull分布函数应用于莲子干燥提供参考。     

香椿芽热泵式冷风干燥模型及干燥品质

为获得干燥速率快、品质高的香椿芽制品,以新鲜香椿芽为原料对其进行冷风干燥处理,研究不同干燥条件下香椿芽的干燥特性;采用Weibull函数模型对干燥曲线进行拟合并分析干燥过程;以干燥时间、干燥能耗、叶绿素含量、VC含量以及复水率为指标对不同条件下香椿芽冷风干燥过程进行加权综合评价;以热风干燥和真空冷冻干燥为参照,对比研究较优冷风干燥参数下香椿芽干制品的品质。结果表明,提升干燥温度、进口风速以及减少装载厚度均能显著减少香椿芽冷风干燥耗时（P＜0.05）,不同干燥条件对干燥耗时的影响程度由大到小为：温度＞进口风速＞装载厚度;Weibull函数模型能够准确描述香椿芽冷风干燥过程中水分含量变化过程（R2＞0.9）,其形状参数均小于1,整个干燥过程为降速干燥,主要由内部水分扩散控制;香椿芽冷风干燥有效水分扩散系数在（6.272～9.637）×10－9 m2/s之间,均属于10－9数量级,且受温度的影响最大;当干燥温度、装载厚度和进口风速分别为20 ℃、3.0 mm、2 m/s时,香椿芽冷风干燥的综合评分值最高,实验范围内,该条件较适合应用于香椿芽的冷风干燥中;相对于热风干燥而言,冷风干燥产品的品质更接近真空冷冻干燥产品的品质。     

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。     

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 Singh、Modified Page、Henderson and Pabis、Two-term、Parabolic 9种干燥模型对2种干燥过程进行模型拟合,构建干燥动力学模型。结果表明:温度越高,干燥速率越大,水分有效扩散系数越大,热风干燥和真空干燥的活化能分别为35.534、17.187 kJ/mol。Modified Page模型适用于无籽刺梨热风干燥过程,模型的R~2、~(χ2)和SSE分别为0.99670、0.0003925、0.00588;Logarithmic模型适用于无籽刺梨的真空干燥,模型的R~2、~(χ2)和SSE分别为0.99538、0.000576和0.008065。研究结果可为无籽刺梨的热风干燥和真空干燥提供参考。     

食用槟榔热风干燥特性及动力学模型

本文采用Fick第二扩散定律与槟榔干燥的数学模型研究了食用槟榔在不同干燥温度下的热风干燥特性、水分有效扩散系数、表观活化能等参数与干燥动力学方程之间的相互关系。结果表明:槟榔在70℃与75℃的干燥曲线有显著性差异(p0.05),槟榔热风干燥是内部水分扩散控制的降速干燥过程;槟榔水分扩散系数变化范围:青果Deff=6.45×10~(-9)~1.17×10~(-8) m~2/s,烟果Deff=7.47×10~(-9)~1.21×10~(-8) m~2/s;干燥表观活化能:青果Ea=30.32 kJ/mol,烟果Ea=23.38 kJ/mol。单项扩散模型与Page模型的常数项系数受温度影响显著(p0.05);单项扩散干燥模型为描述食用槟榔的最佳数学模型(青果:R2avg=0.97,RMSEavg=0.023;烟果:R2avg=0.98,RMSEavg=0.025);65℃~85℃热风干燥条件下的干燥模型可表述为:MR青果=(2×10~(-4)T2-0.037T+2.54)exp-(3×10~(-5)T3-0.0064T2+0.51T-13.06)t;MR烟果=(3×10~(-4)T2-0.062T+3.67)exp-(-4×10~(-4)T2+0.061T-2.027)t,可为其干燥工艺的控制提供技术依据。     

海鲜菇热风干燥特性及其动力学研究

利用热风对海鲜菇进行干燥,考察了干燥温度对海鲜菇干燥特性的影响,并用3种常用的干燥经验模型对其进行拟合。结果表明干燥温度对海鲜菇干燥的特性影响较大,随着干燥温度的升高,干燥效果提高明显。海鲜菇的热风干燥过程分为加速、降速和恒速3个阶段,其中降速为主要阶段。Page方程较适用于海鲜菇的热风干燥动力学模型的描述,可以用来控制与预测海鲜菇的热风干燥过程。海鲜菇的水分有效扩散系数随着热风干燥温度的升高而增大,当热风温度从333 K增加到353 K时,其水分有效扩散系数从1.62448×10-9 m2/s增加到4.32343×10-9 m2/s,海鲜菇热风干燥的活化能为48.17 kJ/mol,该研究为海鲜菇干燥过程的设备选型、节能降耗及干品品质提升提供技术支持。     

中短波红外干燥温度对南美白对虾干燥特性、虾青素含量和微观结构的影响

为探究南美白对虾新型干燥方法,提高干燥速率,改善干制品品质,本研究采用中短波红外干燥(MSWID)技术,分析了其温度(50,60,70 ℃)对南美白对虾干燥特性、水分活度、有效水分扩散系数、干燥活化能、色泽、质构、虾青素含量及微观结构的影响,用5种常见的干燥模型对干燥曲线进行拟合,并以热风干燥(HAD)为对照。结果表明:随MSWID温度的升高,南美白对虾的干燥时间缩短,干燥速率加快。MSWID在70 ℃时干燥速率最快,但对南美白对虾的肌纤维破坏严重。60 ℃时,MSWID比HAD时间缩短2 h。MSWID的总色差ΔE(7.8870±1.6468)与熟化后的样品差异最小,硬度〔(46.9833 ± 2.4373) N〕较好,弹性〔(2.2067±0.1172) mm〕适中。南美白对虾干燥动力学模型拟合表明,Weibull模型拟合度最高(R2>0.9977),可以较好的描述和预测南美白对虾MSWID过程。南美白对虾MSWID 60 ℃的有效水分扩散系数为2.8929×10-9 m2/s,高于HAD 60 ℃条件下的有效水分扩散系数2.3535×10-9 m2/s。综合考虑南美白对虾的干燥效率和干制品品质,60 ℃是南美白对虾MSWID的最佳温度,此时南美白对虾干燥时间为12 h,活化能为36.4332 kJ/mol,虾青素含量为(42.0933 ± 0.66214) μg/g。本研究结果可为南美白对虾干燥工艺的改善和提高干制品品质提供理论依据和技术支持。     

魔芋片热风对流干燥速率影响因素

研究魔芋片在热风对流干燥过程中芋片干燥速率变化,以及温度和干燥介质流量对其的影响.研究结果表明:魔芋片的对流干燥过程可分为预热期、恒速干燥期和降速干燥期3个阶段;升高干燥温度和增大干燥介质流量,会使干燥速率增大,恒速干燥期缩短,降速期干燥速率下降加快,110℃是魔芋片对流干燥的最佳温度.     

草莓切片微波真空干燥特性及干燥品质研究

提高水果干燥效率、干制品质量和降低干燥能耗,对草莓切片进行微波真空干燥,研究草莓切片微波真空干燥特性及其干后品质。通过二次回归正交试验,建立各指标与干燥功率、样品厚度及干燥室压力等因素间的回归数学模型,分析草莓切片微波干燥特性,讨论干燥功率、样品厚度及干燥室压力等因素对干制品的复水率、VC 保存率和干燥能耗的影响。结果表明：随着样品厚度与压力的降低和干燥功率的增加,干燥速率增加;随着样品厚度的增加和干燥功率与压力的降低,复水率和VC 保存率增加;随着样品厚度与干燥功率的增加和压力的降低,干燥能耗减少。最后,利用多目标非线性优化方法,确定了草莓切片微波真空干燥最优工艺参数,即微波功率6.18W/g、切片厚度5.05mm、干燥室压力55.19Pa。     

不同干燥方式下沙丁鱼干燥特性的比较

为了研究不同干燥方式对沙丁鱼干燥特性的影响,采取冷风、热风、微波真空、冷风-微波真空和热风-微波真空5种干燥方式对沙丁鱼进行处理,研究不同干燥方式对沙丁鱼色泽、质构、水分变化、微观结构和干燥后对蛋白质二级结构的影响。结果表明,不同干燥方式对干制鱼肉色泽影响差异显著(p<0.05),微波真空干燥有助于提高鱼肉的亮度,并与鲜肉最为接近,冷风-微波真空在色度方面表现良好;不同干燥方式对质构影响显著(p<0.05),干燥方式中,微波真空干燥方式有降低硬度、咀嚼度;微观结构中热风和冷风处理后的肌肉纤维紧密,冷风-微波真空处理后的肌肉呈现疏松且密集的网状;干燥使得不易流动水大量流失,水分发生迁移,微波真空与热风-微波真空、冷风-微波真空干燥使肌肉纤维疏松;同时,干燥破坏了蛋白质二级结构,使得α-螺旋向β-折叠、无规则卷曲转化,冷风干燥对其二级结构的影响程度最小,结果为沙丁鱼的生产加工提供理论依据。     

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。     

冷凝带干燥

冷凝带干燥是一种新的纸板干燥技术,干燥速率快,可显著改善产品的强度性能和平滑度,还可使纸板纤维配比中使用更多的草类原料。文中介绍了冷凝带干燥技术的原理及其对纸板性能的影响。     

单液滴干燥过程中阿拉伯胶乳液的干燥特性

喷雾干燥塔是一个完全封闭的设施,难以对干燥过程中的液滴取样分析。本试验以阿拉伯胶包埋油脂的水包油(O/W)型乳液为样液,采用单液滴干燥技术(SDD)模拟喷雾干燥条件,通过分析乳液液滴在干燥过程中的形态收缩和干燥动力学参数的变化,探究干燥气流速度和乳液中固形物含量对颗粒的表面形成机制的影响。结果表明,在0.70,0.90,1.10 m/s 3种干燥气流速度下乳液液滴的干燥行为差异很大。在1.10 m/s的干燥气流速度下,液滴水分蒸发最快,表壳形成最早,最终所得颗粒收缩率最小。乳液总固形物含量对液滴干燥行为的影响也较为明显。随着总固形物含量的增高,乳液液滴水分蒸发越慢,表壳形成越早,最终所得干燥颗粒形态越大。本试验对于干燥动力学模型的研究和喷雾干燥产品品质的改善具有指导性意义。     

喷雾干燥与冷冻干燥玉米肽工艺的比较研究

以酶解法制备的玉米肽为原料,对其冷冻干燥和喷雾干燥的工艺进行研究。确定冷冻干燥条件为预冷温度－30℃,预冷时间2h;加热温度从－10℃开始18h后缓慢升温,达到25℃,并保持到干燥终点。喷雾干燥的最佳工艺参数为进风温度180℃,进样速度为30ml/min,离心雾化器转速为20000r/min。并对两种干燥方法制得产品的理化特性进行了比较。     

Drying of Whey

The properties of lactose in whey powder and the effect of crystallization are assessed and the process of mutarotation described. Concentration in an evaporator and the influence of heat­treatment in the process of whey is considered and the action of proteins on viscosity shown. Thermoplasticity in the drying of whey concentrate and the possibility of producing a high-quality non­caking powder are discussed. Editor's summary     

3种微波干燥模式下板栗片的干燥特性

为确定更优的微波干燥模式以缩短干燥时间、降低干燥能耗,并获得外观无明显褐变的板栗片,研究固定功率连续干燥、固定功率间歇干燥和变功率连续干燥3 种模式下,微波频率、微波功率和干燥时间对板栗片干燥特性和能耗的影响,并对较佳的微波干燥模式进行对比。结果表明,915 MHz 和2 450 MHz 频率下,变功率连续干燥均为最好的板栗片微波干燥模式。其中,915 MHz 频率下变功率连续模式干燥用时120 min,单位质量微波能耗为7.6（kW·h）/kg,干燥效率为2.22%,优于其他2 种微波干燥模式;2 450 MHz 频率下变功率连续干燥模式用时和单位质量微波能耗分别为60 min 和3.3（kW·h）/kg,干燥效率为4.40%,优于其他2 种微波干燥模式;2 450 MHz 频率的干燥用时、单位质量微波能耗、亮度L*值和干燥效率均明显优于采用915 MHz 微波设备的情况。因此,2 450 MHz 变功率连续微波干燥耗时短、能耗低且适应连续化生产要求,是一种具有应用前景的板栗片干燥方法。     

红外干燥方式对紫甘蓝干燥特性的影响

采用干燥方式可延长紫甘蓝货架期,红外干燥具有较强的穿透能力,适合叶片型蔬菜的干燥。但是红外干燥时,干燥参数设置不合理,反而会带来一些副作用,对干制品品质产生一定的影响。因此,研究了不同干燥温度(40℃、50℃、60℃、70℃和80℃)、红外辐射距离(5 cm、11 cm和16 cm),红外辐射功率(225 W、450 W、675 W、900 W和1125 W)以及风速(10 m/s、20 m/s和26 m/s)对紫甘蓝干燥速率、复水率和褐变程度的影响。干燥温度越高,紫甘蓝干燥速率越快。不同红外辐射距离、辐射功率和风速对样品干燥速率影响不太明显。另外,干燥温度和辐射功率对样品复水率影响较大,随着温度升高,复水率增加;当辐射功率为675 W时,复水率最大。鉴于温度和能耗的关系,选择60℃作为干燥温度、11 cm为红外辐射距离、675 W作为红外辐射功率以及20 m/s为干燥风速,该研究为红外干燥技术的广泛应用提供了借鉴标准。