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1.29639×10^-9~4.58994×10^-9 m²/s,且随温度、风速的增大而升高,随切片厚度的减少而增大;猕猴桃切片活化能为23.03kJ/mol。对10种常见的干燥动力学模型进行拟合发现,Logarithmic模型效果最佳。     

哈密瓜切片热风干燥特性及数学模型

目的:提高规模化生产的哈密瓜品质,缩短干燥周期。方法:以不同漂烫时间(0.5,1.0,1.5,2.0,2.5 min)、浸渍液(0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%柠檬酸溶液)预处理哈密瓜切片,并分别研究不同热风温度(35,45,55,65,75℃)、热风速度(0.5,1.0,1.5,2.0,2.5 m/s)和切片厚度(2,4,6,8,10 mm)条件下的哈密瓜切片热风干燥特性和水分扩散系数,拟合不同薄层干燥数学模型。结果:0.4%柠檬酸预处理后得到品质最优的干制产品,热风温度和切片厚度对切片干燥影响较为显著,哈密瓜切片无恒速干燥阶段,有效水分扩散系数为1.1348×10^-7~4.9080×10^-7 m²/s,活化能为28.15 kJ/mol。结论:哈密瓜切片的最佳热风干燥工艺为热风温度55℃、热风速度2.0 m/s、切片厚度6 mm,Page模型具有最高的R²值和最小的均方根误差,更适于评估和预测哈密瓜热风干燥的水分去除规律。     

干制温度和切片厚度对山楂切片热风干制动力学的影响

在本研究中,为了探讨热风温度和切片厚度对山楂热风干制动力学的影响,将厚度为2 mm和4 mm的山楂切片置于50⁹0℃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）等统计数据确定山楂切片薄层热风干燥过程的最优模型。结果表明:山楂切片薄层热风干燥是内部水分扩散控制的降速干燥过程。Page模型是描述山楂切片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Deff和活化能Ea的求解结果表明,有效水分扩散系数Deff随热风温度和切片厚度的增加而增加,在干制温度范围内有效扩散系数的值在2.69×10^-1116.12×10^-11m²/s之间变化。对于切片厚度为2 mm和4 mm的山楂切片,活化能Ea分别为20.43、26.25 k J/mol。      

基于控温的莲子微波干燥特性及干燥品质研究

为了探索基于控温下的莲子微波干燥特性及干燥品质,研究不同微波功率、物料表面温度区间对莲子微波干燥特性的影响,对莲子进行了微波控温干燥试验,并将基于控温下的微波干燥莲子与热风干燥莲子在品质上进行了分析。研究结果表明:物料表面温度对莲子干燥影响较大,物料表面温度区间越大,莲子干燥速率越快,干燥时间越短;微波干燥功率对莲子干燥影响较小。采用7种常见的薄层干燥模型对控温微波干燥过程进行拟合,结果表明Midilli模型是最适合描述在莲子微波控温干燥过程中水分变化规律的薄层干燥模型。根据Fick第二定律得出莲子控温微波干燥的有效扩散系数为8.9891×10^-10~2.22431×10^-9 m²/s;由Arrhenius方程得出莲子微波控温干燥的活化能为79.85 kJ/mol。两种干燥方式干燥的莲子复水率差异不显著(p>0.05);莲子控温微波最短干燥时间低于热风干燥。研究结果可为莲子控温微波联合干燥工艺提供参考。     

温度模式对鲅鱼热泵干燥品质及动力学特性的影响

为了提高鲅鱼成品品质、缩短干燥时间和降低能耗,该文对鲅鱼恒温干燥和分段式升温热泵干燥加工工艺进行研究。恒温干燥条件分别为10、20、30 ℃,升温干燥条件分别为10 ℃(3 h)~20 ℃(3 h)~30 ℃(end)、10 ℃(6 h)~20 ℃(6 h)~30 ℃(end)、10 ℃(9 h)~20 ℃(9 h)~30 ℃(end)、10 ℃(12 h)~20 ℃(12 h)~30 ℃(end)。试验表明:恒温干燥条件下,不同干燥温度下得到的鲅鱼成品均存在一定的不足;采用阶段升温干燥方式不仅能够显著缩短鲅鱼的干燥时间,还能提高产品品质,得到的鲅鱼成品在质构、安全性、色泽等方面均具有一定的优势。对于恒温干燥,在实验温度范围内,鲅鱼的水分有效扩散系数在2.0429×10^-11~4.1947×10^-11 m²/s之间,且D_eff随着温度的升高而增大,确定Page模型用来描述鲅鱼的热泵干燥过程(R²大于0.998、RMSE小于0.60%、χ²小于0.004%)。对于升温干燥,鲅鱼的有效水分扩散系数在4.1164×10^-11~4.8723×10^-11 m²/s之间,确定Two-terms模型用来描述鲅鱼升温热泵干燥的过程(R²大于0.996,RMSE均小于0.81%、χ²均小于0.008%)。通过试验确定最佳的分段升温干燥工艺条件为10 ℃(6 h)~20 ℃(6 h)~30 ℃。     

微波烫漂预处理下百合热风干燥特性及动力学模拟

以兰州鲜百合为研究对象,将微波烫漂技术应用到百合热风干燥加工中。研究不同微波烫漂时间、微波功率和热风温度对百合干燥特性的影响,并利用Weibull分布函数对其干燥动力学曲线进行拟合、分析。结果表明：Weibull函数能够较好地拟合在不同试验条件下百合的干燥过程,百合干燥是典型的降速干燥;模型的尺度参数α与微波时间、微波功率及热风温度均相关,并且随着微波烫漂时间的增长、微波功率增大及热风温度的升高而减小;模型的形状参数β与微波时间和微波功率有关,但热风温度对β的影响较小。计算求出干燥过程中水分有效扩散系数D_eff值在3.374~5.563×10^-9 m²·min^-1之间,当微波烫漂时间越长、微波功率越大及热风温度越高时,其值越大。通过阿伦尼乌斯公式计算得到百合的干燥活化能E_a为23.68 kJ/（mol·K）。本研究可为百合微波烫漂-热风干燥加工提供参考。     

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。     

红枣片冷冻—红外组合干燥特性

目的:优化红枣片干燥工艺，改善产品品质。方法:以红枣片为研究对象，研究转换含水率、红外温度和切片厚度与干燥时间和干燥速率的相关关系，计算红枣片在FD-IRD中水分有效扩散系数随转换含水率、红外温度和切片厚度的变化规律，并根据试验数据计算红枣片FD-IRD的干燥活化能。结果:转换含水率越低，红外干燥时间越短，但过低的转换含水率，会使冷冻干燥时间大幅延长；适当提高红外干燥温度有利于提高水分有效扩散系数；红枣片越薄干燥速率越大，减小切片厚度能够提高水分有效扩散系数，利于缩短干燥时间；前后两段均为降速干燥过程，通过费克第二定律求解得到不同干燥条件下的冷冻干燥和红外干燥的水分有效扩散系数分别为3.39×10^-9～9.47×10^-9,3.34×10^-9～2.01×10^-8 m²/s;通过阿尼乌斯公式计算出红外干燥阶段干燥活化能为59.03 kJ/mol。结论:在转换含水率30%,红外温度60℃,切片厚度6 mm的条件下，冷冻—红外组合干燥技术所用干燥时间短、效率高。     

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...     

天麻蒸制后红外干燥特性及失水动力学研究

为研究蒸制后天麻红外干燥特性,采用红外干燥技术研究不同干燥温度(40、60、80℃)及不同天麻切块半径(0.8、1、1.2 cm)对天麻干燥特性及有效水分扩散系数的影响,并建立干燥动力学模型。结果表明,干燥温度越高,天麻块半径越小,干燥速率越快,天麻干燥过程主要为降速过程。通过对6种模型拟合分析,得出Page模型为最优模型,其决定系数R²值最大、卡方检验值χ²和均方根误差RMSE值最小,分别为0.9991、7.633×10^-5和0.0011。通过Fick第二定律计算出有效水分扩散系数,其范围在1.9251×10^-8~4.0528×10^-8 m²/s之间,天麻红外干燥活化能为17.1374 kJ/mol。该研究为天麻的采后加工及其综合利用提供了理论依据。     

苹果热风干燥工艺优化和特性分析

为提高苹果片的热风干燥品质,采用超声波和护色剂(0.1％的NaCl、1.0％的蔗糖和0.8％的海藻糖)的预处理方法,并以热风温度、切片厚度和预处理作为试验因素,对苹果片进行热风干燥的正交实验研究并建立了苹果片热风干燥特性的数学模型.结果表明:干燥速率随切片厚度的减少、热风温度的升高而增加,超声波和护色剂都能促进干燥过程...     

基于Weibull分布函数的枸杞微波干燥过程模拟及应用

为了探究Weibull分布函数中各参数的影响因素及其在枸杞微波热风联合干燥中的应用,以枸杞在不同脉冲比(脉冲比1.5:2 min/1 min;脉冲比1.67:3 min/2 min;脉冲比2:1 min/1 min)、微波功率(185、200、215 W)、微波介入时枸杞含水率(30%,40%,50%)条件下的干燥过程为研究对象,利用Weibull分布函数对其干燥动力学曲线进行模拟并通过建立的Weibull模型对枸杞微波干燥过程中的水分有效扩散系数和干燥活化能进行分析。实验表明:Weibull分布函数能够较好地模拟枸杞的微波干燥过程;尺度参数α与微波脉冲比、微波功率以及含水率均有关,并且随着微波功率的升高而降低,随着微波脉冲比和含水率的升高而升高;而初始含水率、脉冲比和微波功率对形状参数β的影响较小;根据Weibull分布含水分析得到枸杞的水分有效扩散系数为1.7×10~(-5)~3.2×10~(-5)m~2/h以及枸杞的干燥活化能为54.78 k J/mol。     

基于Weibull分布函数的超声强化热风干燥紫薯的干燥特性及过程模拟

为探讨直触式超声对热风干燥过程的强化效果,以紫薯为干燥试材,利用超声热风干燥设备,研究不同干燥温度(40、50、60、70℃)及不同超声功率(0、30、60 W)条件下,紫薯片的干燥特性和品质变化规律,并利用Weibull函数对干燥过程进行了动力学模拟。结果表明:随着干燥温度的升高和超声波功率的增加,干燥时间明显缩短,干燥速率显著提高;Weibull分布函数可实现较高的模型精度;尺度参数α范围在92.317~345.764 min之间,且随着干燥温度升高和超声功率增大而减小,形状参数β在0.817~1.032之间,表明超声强化热风干燥紫薯的干燥过程由内部扩散阻力控制;水分扩散系数D_(cal)的范围为1.205×10~(-10)~4.513×10~(-10) m~2/s,其值随干燥温度和超声功率的升高而增大;干燥活化能随着超声功率的增加而相应减少;在相同超声功率下,随着干燥温度升高,总酚和总黄酮含量基本呈现先升高后下降的趋势;在较低干燥温度条件下,增大超声功率有利于提高总酚和总黄酮含量,但在较高温度条件下,增大超声功率则不利于总酚和总黄酮成分的保持。将超声技术用于热风干燥过程的强化可有效提高干燥速率和干燥品质。     

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。     

Characterization of hot air drying and microwave vacuum drying of fingerroot (Boesenbergia pandurata)

Fingerroot (Boesenbergia pandurata) was subjected to hot air drying and microwave vacuum drying. Effective moisture diffusion coefficient during the hot air drying at 60 and 70 °C were 0.2073 × 10^?10 and 0.4106 × 10^?10 m² s^?1 respectively. By using the microwave vacuum drying (13.3 kPa) at the power of 2880 and 3360 W, the effective moisture diffusion coefficient were increased to 5.7910 × 10^?10 and 6.8767 × 10^?10 m² s^?1 respectively. Based on Lewis model, drying rate constants were 0.0002, 0.0004, 0.0061 and 0.0072 s^?1 for the hot air drying at 60 and 70 °C and the microwave vacuum drying at 2880 and 3360 W respectively. Compared with the hot air drying, the microwave vacuum drying decreased drying time by 90%. Rehydration ability of the microwave vacuum dried samples was also significantly improved (P ≤ 0.05), because of porous structure. In addition, the rehydrating water of the microwave vacuum dried samples contained higher b*‐value (yellowness) than that of the hot‐air‐dried samples (P ≤ 0.05).     

百合热风薄层干燥特性及干燥品质

为提高规模化生产的百合品质,缩短干燥周期,以兰州百合为试样,运用JK-LB1700型薄层干燥试验台制干。系统研究了不同热风温度(60,70,80,90℃),热风速度(0.5,1.0,1.5,2.0m/s)和湿度(20%,30%,40%)对百合热风薄层干燥速率、色泽ΔE*值、VC含量、复水比的影响及各指标的变化规律;通过Weibull分布函数模拟了百合干燥过程及水分扩散规律。结果表明:随热风温度、热风速度增大百合热风薄层干燥时间显著缩短(P<0.01),不同相对湿度下无差异,但在干燥前期湿度大小与物料干燥速率呈正相关,后期呈负相关。采用Weibull分布函数能够准确(R2>0.99)描述百合热风薄层干燥过程,基于Weibull分布函数可准确获得百合薄层干燥水分有效扩散系数(1.213×10-6~3.992×10-6 m2/s),Deff值不仅受干燥参数影响,也受干燥设备和试样贮存时间的影响。试验干燥参数对百合品质指标色泽ΔE*值、VC含量和复水比的综合影响大小依次为干燥温度>热风速度>相对湿度,品质指标色泽ΔE*值和VC含量受干燥参数影响较大,复水比较小。     

黄秋葵真空干燥行为及干燥参数的响应面试验优化

为得到品质较高的黄秋葵干制品,采用真空干燥处理黄秋葵,直至其水分含量低于（5±0.5）%（湿基含水率）。采用含水率、复水比、灰度、总色差以及VC含量等指标来评价黄秋葵真空干燥过程中的品质特性,并通过非线性拟合得到适用于黄秋葵真空干燥的水分比变化的数学模型。为得到干燥速率快、品质高的干燥参数,以干燥温度、系统压强和切片厚度为试验因素,以干燥速率和VC含量为指标对黄秋葵真空干燥参数进行响应面试验优化。此外,采用模糊数学法对最佳干燥参数条件下的黄秋葵干制品进行感官评定。结果表明：Logarithmic模型能够描述出黄秋葵真空干燥过程中水分比的变化规律;干燥温度、系统压强、切片厚度分别为60 ℃、18 kPa和10 mm时黄秋葵综合加权评分值最高为0.911,该干燥条件下黄秋葵真空干燥的平均干燥速率和VC含量分别为1.059 kg/（kg·h）和8.315 mg/100 g干物质,均处于一个较高的水平。同时,通过模糊数学分析发现最佳参数组合条件下的产品能够被消费者接受。     

玛咖切片的微波真空干燥特性及品质特征

为缩短玛咖切片干燥时间,提升干制品品质,实验采用微波真空干燥技术对玛咖切片进行脱水处理,研究了其在不同干燥条件下的干燥及品质特征;通过逐步回归分析构建了干制品品质与干燥条件之间的数学模型;利用加权综合评价对不同条件下玛咖微波真空干燥过程进行对比研究。结果表明:微波密度对干燥速率及产品品质的影响更为显著(p0.05);Weibull分布函数能够高精度描述(R~20.99)玛咖切片微波真空干燥过程中水分比随时间的变化规律;玛咖切片微波真空干燥有效水分扩散系数在2.98×10~(-12)～5.08×10~(-12)m~2/s之间,且有效水分扩散系数受微波密度影响更明显;逐步回归分析能够准确构建(R~20.99)玛咖切片干制品品质与干燥条件之间的数学模型;当微波密度和干燥压强分别为1.5 W/g和300 Pa时,玛咖微波真空干燥过程综合评分值最高,该条件最适合应用于玛咖切片微波真空干燥。     

预处理方式及干燥温度对养心菜热风干燥特性与品质的影响

为了解决养心菜干燥生产过程中干燥时间长、能耗高、干燥效率低等问题,本文研究了不同预处理方式（切段、压扁、压扁+切段）、温度（60、70、80 ℃）对养心菜热风干燥特性的影响,以及全株、茎、叶干燥特性的差异,建立干燥过程数学模型,并分析不同预处理方式、热风温度对养心菜品质的影响。结果表明:提高热风温度以及进行压扁、压扁+切段预处理可以显著提高干燥速率（P<0.05）,压扁+切段处理下热风温度80 ℃干燥时间仅为70 ℃、60 ℃的47%、21%;热风温度80 ℃下压扁、压扁+切段处理干燥时间仅为未处理组的40%、35%;另外压扁+切段预处理可以大幅降低茎秆干燥时间,提高茎叶干燥均匀性。Weibull干燥模型与试验数据的拟合度均高于0.99。提高热风温度以及进行预处理有利于减少全株养心菜可溶性蛋白质损失,但会造成VC含量的下降。在热风温度80 ℃、压扁+切段预处理下可溶性蛋白含量最高,达到6.577 gprot/L;而VC含量在热风温度80 ℃、切段预处理下最高,达到8.503 mg/100 g。在相同干燥条件下,茎、叶单独干燥后可溶性蛋白含量均高于整株。热风温度80 ℃与压扁+切段预处理为养心菜最合适的干燥工艺。本研究的结果可以为养心菜干燥工艺的优化提供理论基础,有利于提高其干燥加工的效益。