小麦水分吸附速率研究

在5种温度(10~35℃)、3个湿度(RH 65%、RH 86%、RH 100%)环境中测定了初始低水分(4.97%~6.08%)、正常水分(10.11%~11.04%)、高水分(20.7%~22.72%)小麦样品含水率随时间的变化,然后采用提出的扩散方程描述变化规律。随着温度和RH增加,小麦的水分吸附速率均增大。在RH 65%~86%范围内,小麦初始水分越低,20~35℃条件的水分吸附速率越大。在RH 65%,10℃小麦吸附速率随着初始水分减少而增大;在RH 86%,与低水分样品比较,正常水分小麦样品10℃起始吸附速率较大,但是快速降低。在RH 100%条件下,与低水分样品比较,正常水分小麦样品10~35℃吸附速率较大。对初始水分低于6.1%的小麦样品,分别在RH 65%、RH 86%、RH 100%条件下,20~35℃的水分吸附速率在48~72 h内急剧减少,而10℃水分吸附速率在108~120 h内缓慢减少,之后降低更慢。初始正常水分的小麦样品在RH65%、RH 86%或RH 100%条件下,10~35℃水分吸附速率在24~36 h内快速减少,之后变化平缓。初始水分高于20%的小麦样品在RH 65%、RH 86%解吸速率、RH 100%吸附速率对20~35℃在48 h内快速减少,之后变化缓慢;对10℃在96 h内快速减少,之后变化缓慢。     

以静态称重法研究粳稻谷水分吸附速率

在5种温度(10~35℃)、3个湿度(65%、86%、100%)环境中以静态称重法测定了初始低水分(4.62%~5.84%)、正常水分(13.57%~14.05%)、高水分(21.23%~22.82%)两个粳稻品种"龙洋"和"香稻"含水率随时间的变化,并采用提出的扩散方程描述水分吸附/解吸速率变化规律。在RH 65%~100%范围内,粳稻谷初始含水率越低,10~35℃条件的水分吸附速率越大。温度较高,吸附速率则较大。同样初始含水率条件,相对湿度越高,粳稻谷的水分吸附/解吸速率越大。正常水分的龙洋在RH 65%条件下,20~35℃水分解吸速率均在36~48h内快速减少,之后变化平缓,10℃水分吸附速率则在48h内缓慢减少;在RH 86%或RH 100%条件下,龙洋在10~35℃水分吸附速率均在48h内快速减少。正常水分的香稻在RH 65%条件下,10℃水分吸附速率、20~35℃水分解吸速率均在72h内快速减少,之后变化平缓;在RH 86%或RH 100%条件下,香稻在20~35℃水分吸附速率均在96h内快速减少,在10℃水分吸附速率则在144h内缓慢减少。     

重量法研究大豆水分吸附速率和有效扩散系数

在5种温度(10~35℃)、3个湿度(RH 65%、86%及100%)组合环境中,以称重法测定了初始低水分(4.33%~5.85%)、正常水分(11.74%~12.65%)、高水分(17.58%~17.89%)两个大豆品种"中黄37"和"澄豆"含水率随时间的变化,并采用修正的扩散方程描述水分吸附/解吸速率变化规律,对径向对称的球形大豆籽粒采用斜率方法分析计算水分扩散系数和活化能。在RH 65%~100%范围内,大豆初始水分越低,10~35℃条件的水分吸附速率越大,且温度较高,吸附速率较大。同样的初始水分条件,暴露的相对湿度越高,大豆的水分吸附/解吸速率越大。正常水分的大豆样品20~35℃水分吸附速率均在72 h内快速降低,而10℃水分吸附速率在96 h内缓慢降低。测定的两个大豆品种正常含水率样品10~35℃吸附过程中,水分有效扩散系数为1.920×10-8~5.253×10-8m2·h-1,活化能为10.711~23.358 k J·mol-1。对相同初始水分样品,随着温度增加,大豆籽粒水分扩散系数增加;随着相对湿度增加,籽粒活化能呈现增加趋势。随着进样初始水分增加,同一大豆品种籽粒水分扩散系数和活化能呈现增加趋势。     

干燥过程中玉米籽粒水分扩散系数及热特性研究

在45~75℃干燥箱中,分析了初始水分27.1%~34.5%的五个玉米品种含水率随时间的变化,并以修正的扩散方程(MPage)描述水分解吸速率,对平板状玉米粒采用斜率法计算水分扩散系数。MPage很好地拟合了干燥过程水分比率(MR)随时间的变化曲线(R~20.94,MRE6.23%)。在75℃干燥,玉米解吸速率高达250×10~(-5)~350×10~(-5)min~(-1),在150 min内降低到最低;在45℃干燥,解吸速率则高达75×10~(-5)~100×10~(-5)min~(-1),在250 min内缓慢降低到最小值。在45~55℃干燥,龙江品种解吸速率曲线最低,郑单、先玉、唐抗、中糯四个品种的解吸速率曲线相似;在65~75℃干燥,唐抗品种解吸速率曲线最低,其他四个品种的解吸速率曲线相似。随着干燥温度的增加,玉米粒水分有效扩散系数增加;45~55℃水分有效扩散系数较接近,65~75℃水分有效扩散系数是45℃的2~3倍。龙江品种玉米在75℃干燥140 min和65℃干燥170 min,玉米裂纹破碎率明显增加。干燥温度和干燥时间不影响玉米的糊化温度起点、峰值、终点和峰值宽度,但是75℃干燥明显提高焓变和热流功率。     

以Hailwood-Horrobin平衡水分模型分析聚葡萄糖吸潮机理

为解释聚葡萄糖的吸潮性能,改进包装材料,在20~35 ℃和平衡相对湿度（ERH）10%~90%范围内,测定了初始含水率（IMC）1.01%~4.89%的5个国产样品（a1~a5）的水分吸附与解吸等温线。吸附和解吸等温线均是S型曲线,在ERH小于80%时,解吸等温线与吸附等温线之间存在滞后现象,样品初始含水率越低,滞后现象越显著。由于聚葡萄糖是无定形相态的粉末,我们假定聚葡萄糖水分吸附过程是蒸汽相态、液体相态（多分子层吸附）及固体溶液（单分子层吸附）之间存在的平衡,按照Hailwood-Horrobin（HH）模型把S型吸附等温线去卷积为单分子层（Mh）和多分子层成分（Md）,吸附和解吸多分子层水含量随ERH增加呈现S型曲线增加,解吸单分子层含水率随ERH增加保持不变,而吸附单分子层含水率随ERH增加对a1~a4样品（IMC 4.87%~2.35%）缓慢增加,对a5样品（IMC 1.01%）几乎线性减少。随着样品初始含水率降低,吸附位点聚合物分子量对a1样品最大,对a5样品最小。尽管红外光谱扫描显示a5样品羟基（3 416 cm–1）和无定形结构官能团（1 027 cm–1）的强度最小,但是a5样品的吸潮率最大。说明不同工艺加工的聚葡萄糖样品含水率越低,吸附单分子层水含量随ERH增加几乎线性减少,但是吸附多分子层含水量随ERH增加是S型增加,吸潮率和吸湿量增大。     

马铃薯全粉平衡水分吸附等温线与吸附等热研究

采用静态称重法在温度10～35℃、相对湿度11%～96%范围内测定了五种马铃薯全粉的平衡水分/平衡相对湿度(EMC/ERH)数据,确定了多项式方程、修正3参数Guggenheim-Anderson-de Boer(MGAB)、修正Halsey(MHAE)、修正Oswin(MOE)为适合的等温线拟合方程,采用多项式EMC方程分析马铃薯全粉的安全储运最大允许的含水率,在25℃、RH60%条件下,绝对安全水分是10.05%;在25℃、RH 70%条件,相对安全水分是12.64%。采用MHAE分析马铃薯全粉水分吸附等热,随着含水率增加到17.5%,马铃薯全粉水分吸附等热则以抛物线形式快速地减少,之后随着含水率增加,水分吸附等热则减少缓慢。在含水率22%,马铃薯全粉水分吸附等热接近纯水的吸附等热。     

油菜籽流化床干燥水分扩散规律的试验研究

为了研究油菜籽流化床干燥过程水分扩散规律,基于Fick第二定律和Arrhenius方程,通过开展油菜籽流化床干燥实验,分别考察了油菜籽初始含水率、热空气温度和热空气流速与水分比和水分有效扩散系数之间的变化规律。结果表明:随着油菜籽初始含水率、热空气温度和热空气流速逐渐增大,水分有效扩散系数增加,14.41%~29.72%初始含水率、1.75~2.25 m/s热空气流速及45~65℃热空气温度所对应的水分有效扩散系数范围分别为6.485×10~(-10)~10.133×10~(-10)m~2/s、7.296×10~(-10)~9.525×10~(-10)m~2/s和5.269×10~(-10)~8.917×10~(-10)m~2/s,其中29.72%初始含水率的水分有效扩散系数是14.41%的1.6倍,2.25 m/s热空气流速的水分有效扩散系数是1.75 m/s的1.3倍,65℃热空气温度的水分有效扩散系数是45℃的1.7倍。Arrhenius方程可以描述油菜籽流化床干燥水分扩散系数与温度的关系,水分扩散的平均活化能为22.84 kJ/mol;通过比较4种常见薄层干燥模型,发现油菜籽流化床干燥失水规律采用Page模型可进行准确模拟,其决定系数R~2≥0.997,相对误差≤5.4%。研究结果为提高干燥效率,优化干燥工艺参数提供参考。     

油菜籽流化床干燥水分扩散规律的实验研究

为了研究油菜籽流化床干燥过程水分扩散规律,基于Fick第二定律和Arrhenius方程,通过开展油菜籽流化床干燥实验,分别考察了油菜籽初始含水率、热空气温度和热空气流速与水分比和水分有效扩散系数之间的变化规律。结果表明:随着油菜籽初始含水率、热空气温度和热空气流速逐渐增大,水分有效扩散系数增加,14.41%~29.72%初始含水率、1.75~2.25 m/s热空气流速及45~65℃热空气温度所对应的水分有效扩散系数范围分别为6.485×10~(-10)~10.133×10~(-10)m~2/s、7.296×10~(-10)~9.525×10~(-10)m~2/s和5.269×10~(-10)~8.917×10~(-10)m~2/s,其中29.72%初始含水率的水分有效扩散系数是14.41%的1.6倍,2.25 m/s热空气流速的水分有效扩散系数是1.75 m/s的1.3倍,65℃热空气温度的水分有效扩散系数是45℃的1.7倍。Arrhenius方程可以描述油菜籽流化床干燥水分扩散系数与温度的关系,水分扩散的平均活化能为22.84 kJ/mol;通过比较4种常见薄层干燥模型,发现油菜籽流化床干燥失水规律采用Page模型可进行准确模拟,其决定系数R~2≥0.997,相对误差≤5.4%。研究结果为提高干燥效率,优化干燥工艺参数提供参考。     

芝麻平衡水分及吸着等热研究

采用静态称重法测定了我国4个芝麻品种的平衡水分等温线,并采用CAE、修正Chung-Pfost(MCPE)、修正Halsey(MHAE)、修正Henderson(MHE)、修正Guggenheim-Anderson-deBoer(MGAB)、修正Oswin(MOE)及StrohmanYoerger(STYE)7个水分吸着方程进行拟合,指出MOE最适合描述芝麻平衡含水率(EMC)-平衡相对湿度(ERH)之间的关系,并用于计算芝麻吸着等热。在含水率7.5%湿基,芝麻吸着等热均随含水率增大而快速减少,同一温度下的解吸等热显著高于吸附等热。在含水率7.5%以上,芝麻吸着等热随含水率增大而变化平缓,同一温度下的解吸等热趋同于吸附等热。在含水率7.5%湿基条件下,较低温度下的芝麻吸附等热与解吸等热均高于较高温度。在含水率10%湿基的自由水点,芝麻的吸着等热(汽化热)接近纯水的潜热,约是2450kJ/kg。在测定温度10~35℃范围,黑芝麻吸着等热数值类似白芝麻吸着等热数值。计算的25℃芝麻储运绝对安全水分是6.46%,相对安全水分是6.94%。     

枸杞子贮藏中平衡含水率变化规律及等温吸附曲线研究

目的:研究不同初始含水率枸杞子在相对湿度35%~85%,温度分别为5、15、25、35℃条件下吸附平衡含水率变化规律,得到等温吸附曲线模型,通过模型可对枸杞子贮藏中的安全水分起预测作用。方法:采用静态吸附原理,根据目前在食品吸附中运用较多的6种模型对枸杞子实验吸附数据进行模拟分析比较。结果:枸杞子的平衡含水率随水分活度的增加呈上升趋势,其等温吸附曲线属于"J"型,而描述这一吸附特性的最佳数学模型为Halsey模型,并由模型方程计算得到枸杞子的绝对安全水分和相对安全水分。结论:该实验中的Halsey模型可作为枸杞子贮藏中平衡含水率的预测模型,为枸杞子安全水分的控制及科学贮藏提供参考。     

纺织浆料的吸湿与放湿规律

通过研究纺织浆料的吸放湿规律,为织造车间相对湿度的设定提供理论参考。依据国标采用烘箱干燥法系统研究了淀粉类浆料、聚乙烯醇（PVA）类浆料及聚丙烯酸类浆料在不同相对湿度下的吸湿与放湿规律,从结构上分析了各类浆料吸放湿规律差异的原因。结果表明：在同一相对湿度下,聚丙烯酰胺的吸湿性最好,淀粉类浆料的吸湿性好于PVA浆料、聚丙烯酸酯的吸湿性最差,对湿度不敏感;淀粉类浆料和聚丙烯酰胺浆料放湿平衡回潮率高于其它浆料。相对湿度为56%时的吸湿平衡回潮率与放湿平衡回潮率的研究结果表明,纺织浆料均存在吸湿滞后性。     

莲纤维的吸湿性能

为了解莲纤维的吸湿性能,通过实验测试,分析莲纤维结构与吸湿性能的关系。在标准状态下,测定了莲纤维的吸、放湿特征曲线,并由此推出莲纤维在达到吸、放湿平衡过程中,回潮率对时间的回归方程以及吸、放湿速率方程。结果表明：莲纤维具有较好的吸、放湿性能,其吸、放湿回潮率均高于棉纤维和亚麻纤维;莲纤维的吸湿速率最高,亚麻居中,棉纤维最低;3种纤维的放湿速率比较接近,莲纤维略高于棉纤维和亚麻纤维。     

影响红外水分仪测定粮食水分的因素

采用GB/T 5497—1985和红外水分快速测定仪分别对粮食样品水分进行了测定,结果表明红外干燥法大大地缩短了检测时间,且操作简便迅速,测量结果可靠,可以适应快速检验的要求。     

木材水分仪校准方法研究

根据木材含水率的定义,通过大量实验,确定了可迅速定值、重复使用的高精度木材含水率试样,试样的含水率范围为7%～22%,扩展不确定度达到0.7%H2O,从而解决了各类木材水分仪的校准问题.     

宽范围便携式皮革水份测定仪的研究

本文对制革生产中的皮革水份含量测定要求进行了分析.针对皮革行业至今仍缺少能进行广泛范围测试的皮革水份测定仪的现状,本文综合分析了常用的水份测定法,选定与制革工业特点相适应的电阻法作为皮革水份测定法,突破了现有电阻法不能进行高湿测量的问题,初步完成广范围的便携式皮革水份测定仪设计.对实验测得的数据用数学方法验证了它们的正确性.该研究改善了在湿操作工段靠眼观手摸估计皮革含水量的现状.     

雄蚕丝与普通蚕丝吸放湿性能对比研究

分析比较雄蚕丝与普通蚕丝吸放湿性能。测定在标准条件下雄蚕丝的吸湿、放湿回潮率,绘制出吸湿放湿曲线,并与普通蚕丝进行比较。根据吸湿放湿曲线,推导出标准状态下两种蚕丝的吸放湿速率回归方程。结果表明：雄蚕丝与普通蚕丝达到吸湿放湿平衡的时间及吸湿放湿曲线基本相似,吸湿过程中两种蚕丝达到平衡回潮率的时间几乎相同,但雄蚕丝吸湿能力低于普通蚕丝,而在放湿过程中雄蚕丝达到平衡的时间要低于普通蚕丝。     

果胶水分含量的快速测定

介绍了采用水分快速测定仪测定豆腐柴果胶粉的水分含量的方法,确定了最佳测定条件为:试验试样质量1.5g,加热电压220V,加热时间6min。该法具有操作简便、快速、准确的特点,可及时指导生产。     

含疏水纤维的纱线对单层织物吸放湿性的影响

在不同含量表面疏水纤维的纱线织成的平纹织物的基础上,探讨了该织物的吸湿性和放湿性变化规律,研究证实当构成织物的纱线中加入少部分表面疏水纤维后,织物具有良好的吸放湿性能.     

兔毛纤维的吸湿性能

对兔毛纤维的润湿性能和吸湿性能进行研究,测定兔毛纤维的接触角和在标准状态下的吸放湿特征曲线,并与羊绒纤维进行比较,根据特征曲线推导出兔毛纤维在标准状态下达到吸、放湿平衡过程中回潮率对于时间的回归方程以及吸、放湿速率方程。结果显示:未经洗涤的兔毛纤维具有良好的润湿性能,与羊绒纤维相当,但其吸湿能力稍低于羊绒纤维,初始吸湿速度与羊绒相近,放湿速度低于羊绒,达到吸、放湿平衡所用时间要长于羊绒纤维。     

牛奶蛋白改性纤维的吸湿性能

通过在标准大气条件下的试验,测定不同蛋白质量分数的牛奶蛋白纤维在吸放湿过程中的质量变化,分析其吸放湿性能,并且建立吸放湿曲线和吸放湿平衡过程中回潮率对时间的回归方程及吸、放湿速率方程。结果表明,不同牛奶蛋白含量的纤维达到吸放湿平衡的时间及曲线基本相似,纤维中牛奶蛋白含量越高,其吸湿性能就越好,并且牛奶蛋白纤维达到吸湿平衡需要的时间要小于达到放湿平衡所需要的时间。