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。     

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。     

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。     

真空干燥-常压缓苏后稻米品质指标的相关性研究

以不同干燥温度、相对真空度为因素对稻谷进行真空干燥-常压缓苏实验,研究其干燥后稻米爆腰增率、整精米率及蒸煮质构品质变化,分析其相关性,并通过扫描电镜观察不同干燥条件对稻谷籽粒显微形态的影响。结果表明:干燥温度和真空度对稻谷干燥后爆腰增率及整精米率影响极显著(p0.01)。干燥温度、真空度且二者交互作用对米饭质构特性有极显著影响(p0.01)。经过对稻谷干燥后各品质相关性分析,得出稻谷爆腰增率与其蒸煮硬度、胶黏性及胶着性呈极显著的正相关性(p0.01),稻谷整精米率与硬度、胶黏性、胶着性呈极显著负相关性(p0.01),且二者均与弹性、咀嚼性及内聚性没有相关性。干燥温度越高,相对真空度越大,干燥速率越大,淀粉粒与蛋白质的结合度越小,结构越稀松,干燥裂纹越粗大,数量越多。     

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。     

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。     

稻谷变温干燥工艺研究

在分批循环式稻谷干燥机上试验了低恒温干燥和变温干燥两种干燥工艺.试验表明,采用变温干燥工艺,稻谷含水率高于21%时,采用60～70℃的介质,降水速率可每小时大于1个百分点.当稻谷含水率低于18%时,介质温度应低于60℃,降水速率每小时小于1个百分点.采用变温干燥工艺,对稻谷进行3～4次烘干缓苏,稻谷烘后的累计爆腰率降低0.85个百分点,能耗降低15%.     

稻谷热风干燥关键技术工艺优化的研究

为解决稻谷在热风干燥过程中籽粒出现应力裂纹(爆腰)的难题,文章主要针对稻谷热风干燥过程中的多个影响因素进行探讨,并在此基础上选择出热风温度、风速、干燥后缓苏时间3个关键因素,采用响应面分析方法,以稻谷籽粒的应力裂纹率为响应值,进一步对热风干燥关键技术工艺进行优化。结果表明,稻谷热风干燥较佳工艺条件为:热风温度40℃、风速0.25m/s、缓苏时间30min、稻谷初始水分含量控制在25%以下,稻谷干燥后采取慢速冷却方式(15℃),在此条件下能够有效降低稻米在干燥过程中的应力裂纹率。     

水热处理对糙米吸水特性及爆腰率影响的研究

首先改变浸泡温度和浸泡时间,研究糙米的吸水特性及爆腰率的变化;然后固定最佳浸泡与干燥条件,研究汽蒸温度和时间对糙米粒形变化及爆腰率的影响。结果表明:糙米常压、60℃浸泡4 h,水分达到30.8%,然后以120℃汽蒸12 m in,紧接着以110℃快速干燥15 m in,再以40℃干燥1 h,缓苏2 h,最后以40℃干燥3 h,所得糙米爆腰率最低。     

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。     

稻谷热风与真空干燥特性及其加工品质的对比研究

比较稻谷热风与真空干燥特性及对其加工品质的影响,为有效改善稻谷加工品质提供依据。通过对初始水分为26.5%的稻谷进行热风和真空干燥试验,研究热风干燥和真空干燥对稻谷的干燥特性和其加工品质的影响。结果表明:干燥温度越高,稻谷的平均降水速率越大,且真空干燥平均最大降水速率大于热风干燥平均最大降水速率;热风干燥在干燥开始后的5～10min降水速率出现最大值,真空干燥在干燥开始后的5～15min降水速率出现最大值。随着干燥温度的升高,稻谷的爆腰率上升,出糙率和整精米率下降;相同的干燥温度下,真空干燥稻谷的加工品质优于热风干燥稻谷的,其中爆腰率最为明显。对于高水分稻谷采用真空干燥可以提高稻谷的加工品质。     

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。     

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。     

稻谷微波处理工艺条件的优化

以储粮害虫及稻谷为实验对象,采用不同微波功率、稻谷微波加热温度及缓苏时间对试虫致死率、稻谷爆腰增率、食味值进行研究,综合响应面分析法与满意度函数进行工艺操作参数优化。结果表明:微波缓苏操作的实际最优工艺参数为:微波功率5.4 kW、微波加热温度59.7℃、缓苏时间2.45 h,此时满意度函数值为最大0.866。经检验,最佳工艺参数进行优化的满意度与理论预测值无显著差异(P0.05),优化结果可靠有效,为稻谷中微波杀虫的应用提供一定的参考价值。     

流化床和薄层热风干燥对稻谷品质的影响

研究流化床和薄层热风干燥在干燥温度50、60、70 ℃条件下对高水分稻谷水分变化的影响,分析稻谷加 工品质（爆腰率）和稻米质构品质（硬度、黏着性、咀嚼性）的变化规律。结果表明：初始含水率相同的稻谷, 在同一干燥温度条件下流化床干燥速率大于薄层热风干燥,但是加工品质略差,对发芽率没有影响。干燥温度为 50 ℃时,流化床和薄层热风干燥稻米的品质较好。稻谷干燥温度和整精米率之间呈显著的负相关。流化床干燥后 稻米的硬度、黏着性、胶性与爆腰率呈显著性相关,薄层热风干燥后稻米黏着性、胶性与爆腰率呈显著性相关,其 他质构指标相关性均不显著。     

稻谷平床深层干燥的干燥品质初探

以干燥后稻谷的爆腰率 ,作为稻谷干燥品质的评价指标。用平床干燥机 ,在不同干燥条件下进行了 5批稻谷深层干燥 ,测定干燥后稻谷的爆腰率 ,结果表明 ,稻谷的爆腰率主要受热风温度及稻谷终了含水率的影响 ,其中稻谷爆腰率随着稻谷终了含水率的降低显著增大     

稻谷平床深层干燥的干燥品质初探

以干燥后稻谷的爆腰率,作为稻谷干燥品质的评价指标。用平床干燥机,在不同干燥条件下进行５批稻谷深层干燥,测定干燥后稻谷的爆腰率,结果表明,稻谷的爆腰率主要受热风温度及稻谷终了含水率的影响,其中稻谷爆腰率随着稻谷终了含水率的降低显著增大。     

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。     

基于改进粒子群算法的大豆微波真空干燥工艺优化

为了发现大豆的微波真空干燥的最佳工艺条件,测试了不同的单次干燥时间、缓苏时长、缓苏次数下大豆干燥后含水率与爆腰率,提出了一种基于改进粒子群算法的参数寻优方法,新建次空间,主次空间交换精英个体,借助多元回归数学模型对实验参数进行粒子寻优。结果表明：简单地增加缓苏时长与缓苏次数并不一定利于提高大豆干燥效果,不同缓苏条件相互影响,大豆在单次干燥35min、缓苏50min、缓苏3次时干燥效率最高;在单次干燥35min、缓苏40min、缓苏3次时爆腰率最小。实验证实了采用改进粒子群算法优化参数干燥后大豆的爆腰率和含水率均低于正交实验优化的结果。研究结果对于提高大豆干燥效率和品质具有一定意义,并为微波真空干燥产业化应用及大豆深加工提供参考。     

微波杀虫工艺条件的优化

以储粮害虫及稻谷为实验对象,采用不同微波功率、稻谷微波加热温度及缓苏时间对试虫致死率、稻谷爆腰增率、食味值进行研究,综合响应面分析法与满意度函数进行工艺操作参数优化。结果表明：微波缓苏操作的实际最优工艺参数为：微波功率5.4 kW、微波加热温度59.7 °C、缓苏时间2.45 h,此时满意度函数值为最大0.866。经检验,最佳工艺参数进行优化的满意度与理论预测值无显著差异(P＞0.05),优化结果可靠有效,为稻谷中微波杀虫的应用提供一定的参考价值。