金银花真空干燥工艺优化

以金银花为干燥对象,确定真空干燥工艺条件。通过单因素试验,研究加热温度、干燥室压力和物料量对干燥特性的影响。通过二次回归正交试验,建立干燥时间和物料中绿原酸含量与加热温度、干燥室压力和物料量之间的数学模型。利用多目标非线性优化方法,确定金银花真空干燥的最优工艺参数。结果表明：回归模型具有良好的拟合性,在板温63.6℃、压力800Pa、物料量40g(一层物料)的参数条件下,综合优化分值最高,对应的干燥时间为215min,绿原酸含量为3.34%。利用真空干燥技术进行金银花干燥,可在较短的干燥时间内得到高质量的制品。     

基于Weibull分布函数的百合真空远红外干燥过程模拟及应用

为了探究百合的真空远红外辐射干燥的干燥特性,研究红外辐射板温度、干燥室压力和物料厚度三因素对百合真空远红外辐射干燥品质的影响。结果表明:提高辐射板温度、减小干燥室压力和物料厚度,均能明显缩短干燥时间,提高干燥速率;Weibull分布函数能够很好地模拟百合的真空远红外干燥过程(R2=0.995 3~0.999 7);尺度参数α与辐射板温度极显著相关(P0.01),并随辐射板温度的升高而降低;形状参数β与干燥室压力及物料厚度有关;百合在干燥过程中的水分扩散系数Dcal在0.401 3×10-9~1.307 5×10-9 m2/s,干燥的活化能Ea为55.130 3kJ/mol,小于热风干燥的活化能86.911 2kJ/mol;降低干燥室压力有利于总酚含量的保持。辐射板温度140℃、干燥室压力12kPa时百合干制品色泽良好。研究结果可为百合真空远红外辐射干燥加工提供理论依据。     

干切牛肉低耗高速冷冻干燥操作参数优化

试验以既保证干燥速率又不显著增加干切牛肉生产能耗为目标,以冷冻干燥过程中三个阶段的干燥室压强和物料厚度为试验因素,以干燥速率和单位水分能耗为响应值,应用四因素五水平二次回归正交组合试验设计进行试验与分析。试验结果表明,物料厚度和阶段Ⅲ干燥室压强交互作用对干燥速率和能耗的影响极显著,确定在试验范围内干切牛肉最高速率的过程操作条件是:干燥室压强分别为20,20和120 Pa,物料厚度30 mm;最低能耗操作条件是三阶段干燥室压强分别为56.50,66.20和106.43 Pa,物料厚度30 mm。最后采用综合加权评分法,确定了既保证干燥速率又不显著增加干切牛肉生产能耗的操作条件是:三阶段干燥室压强分别为20,44.18和120 Pa,物料厚度30mm,在仅降低干燥速率4.6%的同时,减少了21%的能耗。     

金银花干燥工艺试验研究

采用蒸后烘干的试验方法,对洛阳西部地区种植的金银花进行了研究.根据影响金银花品质及干燥速率的主要因素,采用均匀试验设计对干燥工艺参数进行了优化.结果表明:影响绿原酸含量的因素依次为蒸制时间>干燥温度>物料装载量,影响干燥速率的因素依次为干燥温度>物料装载量>蒸制时间.较优的干燥工艺条件是蒸制2 min,干燥温度52℃,装载量为2.33 kg/m2.该工艺与传统干燥方法相比,金银花的绿原酸和干燥速率含量分别提高了14.8%和51.7%,可作为实际生产工艺的参考.     

基于正交设计与BP网络优化人参真空冷冻干燥工艺参数

研究了人参真空冷冻干燥工艺参数对干燥速率的影响规律。运用正交试验方法研究了干燥室压力、物料厚度、加热温度对干燥速率的影响,得到了优化的工艺组合。在此基础上运用BP神经网络对试验数据进行分析处理,建立BP神经网络模型,并通过该模型进行预测和优选,得到最佳的方案,即加热温度为60℃、干燥室压力为80 Pa、物料厚度为5 mm,此时干燥速率为1.46 h-1,与网络预测值1.44 h-1相差1.38%。结果表明,经正交试验数据训练过的BP神经网络,能较好的反应工艺参数与优化指标之间的复杂非线性关系,对指导生产试验与降低经济成本具有一定的意义。     

热泵远红外联合干燥金银花的工艺优化及品质控制

为了提高金银花干燥综合品质,以热泵干燥温度、转换含水率、辐射板温度为自变量,以绿原酸、木犀草苷、花色苷含量及褐变度为质量控制指标,采用响应面分析方法优化热泵远红外联合干燥金银花的工艺条件。结果表明,所得回归模型预测值与试验值的误差绝对值均低于6%;归一化所得最佳干燥工艺为热泵干燥温度39 ℃、转换含水率55%、辐射板温度90 ℃,此时绿原酸含量为4.086 0 mg/g、木犀草苷含量为0.090 57 mg/g、花色苷含量为0.116 1 mg/g、褐变度为0.859 6;与热泵干燥相比,热泵远红外联合干燥时间缩短了52.1%,干燥能耗减少了59.8%,复水性提高了7.9%,绿原酸、木犀草苷和花色苷含量分别提高了3.3%、0.6%、1.3%,而金银花褐变度也降低了4.1%。说明热泵远红外联合干燥金银花方法可行。     

远红外辐射温度对金银花干燥特性及品质的影响

为探讨远红外辐射温度对金银花干燥特性、微观结构、有效成分及产品色泽的影响,采用远红外辐射干燥设备,对金银花进行远红外辐射干燥实验研究。结果表明:在金银花远红外辐射干燥过程中,提高辐射温度能够显著提高干燥速率和缩短干燥时间;金银花远红外辐射干燥过程为内部扩散控制;有效水分扩散系数范围为1.13×10-10~4.57×10-10 m2/s,其值随着辐射温度的升高而极显著增加(P0.01);提高辐射温度能够在金银花组织结构中生成更多、更大的微孔道,从而促进水分扩散;随着辐射温度的升高,金银花中绿原酸、木犀草苷、马钱苷等功效成分含量均呈先升高后降低的趋势,L*值先升高后降低,a*值和ΔE值先降低后升高;在其他干燥参数固定的条件下,辐射温度为240℃时,可以在实现较快干燥速率的同时获得良好的产品品质。     

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。     

黄瓜真空冷冻干燥工艺参数优化

为了确定真空冷冻干燥的工艺参数,采用电阻法测量黄瓜真空冷冻干燥的物料共晶点,并应用正交试验,以冻干品干燥速率标进行评定考察冻干效果,优化真空冷冻干燥工艺参数。结果表明:黄瓜真空冷冻干燥物料的共晶点温度为-24.0℃,加热温度为50℃、物料厚度为4 mm、干燥室压力为60 Pa,应用该优化的技术工艺可达到最大干燥速率。     

玉米红外低温真空干燥试验

以玉米为试验物料进行红外低温真空干燥工艺基础性研究,分析红外加热温度、真空度对玉米水分变化规律和干燥速率的影响。结果表明,干燥过程没有明显的恒速干燥阶段;与干燥室内真空度相比,干燥温度对玉米干燥的影响程度较大。红外低温真空干燥方法是粮食干燥可选的方法。     

金银花气调热泵干燥过程中绿原酸降解动力学研究

为探讨金银花气调热泵干燥过程中绿原酸含量及外观色泽的变化规律,本实验以金银花为研究对象,以N2为干燥介质置换空气降低设备中氧体积分数,研究温度、装载量和氧体积分数对绿原酸含量和L值的影响,建立绿原酸降解动力学模型。结果表明：达到干燥终点时,金银花的绿原酸含量和L值随干燥温度、装载量和氧体积分数的升高而降低;通过向一级反应动力学方程中的干燥时间t引入一个指数r,建立了气调热泵干燥过程中绿原酸降解动力学模型方程。该模型具有较好的拟合精度,可用来预测绿原酸的降解规律。     

酶钝化处理对菊苣茎PPO活性和绿原酸含量的影响

通过水浴、蒸汽、微波3 种烫漂方式处理新鲜菊苣茎,钝化多酚氧化酶（PPO）,为提高干燥菊苣茎中绿原酸含量提供依据。烫漂处理后立即测定菊苣茎PPO相对活性,同时测定经烫漂处理后再经空气干燥茎中绿原酸含量,分析二者之间的相关性;测定不进行烫漂处理直接进行空气干燥的菊苣茎在干燥过程中PPO相对活性和绿原酸含量的变化。结果表明：空气干燥过程中,PPO始终保持一定的相对活性（≥20.02%）;水浴、蒸汽和微波烫漂处理可有效抑制PPO相对活性,且在以上3 种处理方式中绿原酸含量与PPO相对活性均呈显著负相关（P＜0.05）;4 种方法处理后风干茎中绿原酸的含量依次为：直接空气干燥＜水浴烫漂后干燥＜蒸汽烫漂后干燥＜微波烫漂后干燥。在实验条件下,微波（600 W）烫漂鲜茎样品4.67 min时,风干菊苣茎中绿原酸含量（8.11 mg/g）最高,与鲜茎相比只降低16.82%,是直接空气干燥茎中绿原酸含量的2.17 倍。     

不同干燥方式对油菜蜂花粉色泽、酚酸含量和抗氧化活性的影响

为了探究不同干燥方式对油菜蜂花粉品质的影响,本实验测定自然晾晒、热风、中短波红外、真空冷冻和真空脉动5 种干燥方式处理油菜蜂花粉的干燥特性、色泽、酚酸含量以及抗氧化活性,并分析油菜花粉微观结构和品质变化的内在联系。结果表明,中短波红外干燥速率最快;自然晾晒耗时最长,色泽劣变最严重;真空脉动干燥油菜蜂花粉铁离子还原力最强（（1 961.11±4.42）mmol/g）,比新鲜油菜蜂花粉提高了24.78%,色差值最小（0.98±0.04）。此外,5 种干燥方式均显著提高了油菜蜂花粉的铁离子还原力及绿原酸、香草酸和芥子酸含量（P＜0.05）,而各干燥处理对于对香豆酸含量影响不明显。相关性分析显示,对香豆酸含量与总色差显著负相关（P＜0.05）,与L*值显著正相关（P＜0.05）。聚类分析显示,自然晾晒与其他4 种干燥方式相似度为0;热风干燥与中短波红外干燥相似度高达84.11%。聚类分析与主成分分析很好地体现了5 种干燥方式之间的差异。综合分析不同方式干燥的油菜蜂花粉品质,在低温（45 ℃）干燥条件下,真空脉动干燥能较好地保护油菜蜂花粉的微观结构和色泽,且能显著提高其绿原酸、香草酸、芥子酸含量及铁离子还原力（P＜0.05）,是一种具有良好应用前景的蜂花粉干燥方式。     

洋葱带式热风干燥工艺优化

以鲜洋葱为原料,研究平均干燥温度、履带速率、进料速率对洋葱五层网带式热风干燥效果的影响。在单因素实验的基础上,采用Box-Behnken实验,以平均干燥温度、履带速率、进料速率为影响因素,以含水量、干燥得率、光学指数综合评分为响应值建立二次回归方程。结果表明,对洋葱粒综合评分的影响大小顺序为干燥温度>履带速率>进料速率,得到最佳生产工艺参数为干燥温度70℃、履带速率10 cm/min、进料速率1200 kg/h,在此条件下,综合评分结果为82.02,与理论值82.32相差较小,优化结果可靠。     

燃气催化式红外干燥稻谷的平均干燥速率对爆腰率的影响

采用自制的燃气催化式红外干燥实验装置研究稻米的红外干燥特性。本研究在单因素实验的基础上,采用响应曲面设计的试验方法研究了稻米的红外干燥工艺参数(初始含水率、辐射距离、干燥温度、处理量)对稻谷平均干燥速率及其爆腰率的影响规律。用SAS 9.1软件对试验数据进行处理并建立数学模型,并运用SPSS21.0分析软件对所得数据进行分析,获得平均干燥速率与爆腰率之间的相关性。结果表明：催化式红外干燥工艺参数对稻谷平均干燥速率的影响程度依次为：干燥温度、辐射距离、处理量、物料初始含水率。催化式红外干燥工艺参数对稻谷爆腰率的影响程度依次为：辐射距离、干燥温度、初始含水率、处理量。稻谷平均干燥速率与爆腰率之间存在正相关关系,平均干燥速率越快,水分从内部向外部的迁移速度越快,导致爆腰率增加。     

涤纶织物热定型降耗优化算法

为有效降低热定型过程的能量消耗,针对热定型过程缺乏有效的理论模型、定型机烘房温度设置不合理等问题,提出一种热定型过程参数优化的方法。利用Fluent软件模拟了烘房的温度、空气压力的分布情况,验证了织物加工位置温度、压力的均匀性。分析了织物加工过程的热力学特性,采用机制建模的方法建立了织物的实时温度估算模型框架,利用实验数据辨识了关键参数,在此模型的基础上以能量最小为优化目标,运用粒子群算法对烘房温度的设定值进行寻优。涤纶织物的热定型实验结果表明,所提出的实时温度估算模型可较好地匹配织物的实时温度数据,且在满足工艺约束的条件下,优化后的温度设定值可有效地降低能耗。