白萝卜薄层热风干燥特性及其数学模型

以新鲜白萝卜为原料,研究在不同的热风温度、热风风速和切片厚度条件下,白萝卜的热风干燥特性。通过试验数据拟合,比较7种数学模型在白萝卜热风干燥过程中的适用性。结果表明:白萝卜热风干燥以降速过程为主,无明显的恒速阶段。干燥温度、切片厚度对白萝卜的干燥速率影响较大,风速影响较小。干燥温度越高、切片厚度越薄、风速越快,干燥用时越短。通过比较各模型的相关系数(R~2)、卡方值(χ~2)和均方根误差(RMSE),结果显示Page模型的拟合效果最好,该模型的R~2为0.997 6、χ~2为2.615×10~(-4)、RMSE为0.014 6。且用模型外的试验数据进行验证,也表现出较好的拟合度。白萝卜的有效水分扩散系数(Deff)为7.560×10~(-10)~2.130×10~(-9),随着干燥温度、风速和切片厚度的增加而增大。白萝卜的干燥活化能为26.34kJ/mol。此外,还对白萝卜片干燥前后的色差进行了测定和分析,结果表明:在50~80℃时,随着温度的增加,干燥成品的L~*值逐渐降低,而b~*、a~*以及总色差ΔE~*值呈升高的趋势。     

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。     

稻谷热风-真空联合干燥工艺参数优化

为了提高稻谷机械干燥效率和干后品质,降低干燥能耗,以平均干燥速率r、爆腰率b和单位能耗e为指标,以热风温度(X_1)、热风风速(X_2)、转换点含水率(X_3)、真空温度(X_4)为试验因素,设计Box-Behnken Design(BBD)试验对稻谷热风-真空联合干燥工艺参数进行优化,并将优化结果与热风、真空单一干燥方式最优工艺参数对应的指标值相比较。结果表明,联合干燥的最优工艺参数为:X_1=40℃、X_2=0. 7 m/s、X_3=20. 7%、X_4=38. 1℃,对应的平均干燥速率为0. 000 483 g/(g·min)、爆腰率为6. 3%、单位能耗为2 612 kJ/kg。联合干燥的平均干燥速率比热风干燥降低了29. 5%,比真空干燥提高了33. 1%;爆腰率比热风干燥降低了10%,比真空干燥降低了13. 7%;单位能耗比热风干燥降低了60. 1%,比真空干燥降低了12. 6%,说明稻谷热风-真空联合干燥与单一干燥方式相比优势明显。     

鲜切藕片热风薄层干燥工艺优化及数学模型建立

利用单因素和正交试验以及SPSS12.0 等方法,在热风薄层干燥平台上对鲜切藕片的热风薄层干燥工艺及数学模型进行系统研究。结果表明,鲜切藕片热风薄层干燥的最佳工艺条件：热风温度70℃、风速0.3m/s、装样量40g。在该最佳工艺条件下,产品的干燥速率、碘蓝值、白度和复水性4 个指标均达到最好的水平,建立鲜切藕片的热风薄层干燥数学模型为MR=0.857412114exp(－ 0.050102613t) (R2=0.96537)。通过预测值和测定值的比较,表明该方程能够较好的模拟该条件下鲜切藕片的干燥过程。     

稻谷薄层红外干燥特性及数学模型

采用正交实验对稻谷进行红外干燥,研究了稻谷在不同含水率、干燥温度和装载量干燥条件下的红外干燥特性,确定了稻谷最优红外干燥工艺方案,匹配了稻谷红外干燥在10种干燥数学模型中的应用情况,找出了稻谷最优红外干燥数学模型,结果表明：稻谷在干燥前期失水率变化较大,水分比下降较快,而干燥后期,失水率变化趋于平缓。对稻谷红外干燥工艺影响的3个主要因子排列顺序为：干燥温度B>装载量C>含水率A,且稻谷最优红外干燥方案为含水率36%、干燥温度60℃、装载量50 g,此时的稻谷最优干燥数学模型为Wang and Singh模型。当装载量和温度分别为50 g和70℃时,实验值和模型值的相对平均误差分别为0.901%和1.119%,进一步验证数据的实验值和模型值拟合度较好。随着干燥温度的升高,稻谷的有效水分扩散系数升高,当干燥温度从50℃提升到70℃时,稻谷有效水分扩散系数从10.72×10^-10 m²/s增加至13.87×10^-10 m²/s,此时稻谷的活化能为11.9 kJ/mol。     

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     

稻谷热风干燥储藏的探讨

本文阐述了热风干燥技术的优点以及热风干燥对稻谷储藏品质的影响.     

不同干燥方式下海马干燥特性及其数学模型

采用热风干燥、真空干燥和冷风干燥对海马进行干燥,比较不同干燥工艺下海马的干燥特性、水分有效扩散系数以及活化能的区别,并建立海马的干燥动力学模型。获得了50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃及100 ℃条件下海马热风干燥特性曲线,50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃及90 ℃条件下海马真空干燥特性曲线,20 ℃、30 ℃及40 ℃条件下海马冷风干燥特性曲线。以R2、χ2和RMSE为评价指标,选用13种典型干燥模型对海马的干燥曲线进行拟合,结果表明Page模型和Midilli模型最适合描述海马热风干燥过程;Page模型和Weibull模型可以准确描述海马真空干燥过程;Page模型、Logarithmic模型和Weibull模型可以很好的描述海马冷风干燥过程。海马热风干燥、真空干燥及冷风干燥的有效水分扩散系数Deff分别在1.1714×10-10 m2/s~6.7873×10-10 m2/s、4.9252×10-10 m2/s~10.4920×10-10 m2/s和2.3510×10-10 m2/s~4.0174×10-10 m2/s区间内,活化能分别为37.05 kJ/mol、18.75 kJ/mol和20.55 kJ/mol。     

红心火龙果热风干燥动力学模型及品质变化

为提高红心火龙果干燥效率及产品品质,研究了不同火龙果片厚度（6、8、10、12?mm）和干燥温度（50、60、70、80?℃）条件下火龙果片干燥特性和品质变化。结果表明：厚度越小,干燥温度越高,火龙果片的干燥速率越快,干燥时间越短。通过模型拟合发现,Page模型能够较好地反映热风干燥过程中火龙果片水分比随厚度和干燥温度的变化。红心火龙果片有效水分扩散系数在3.537?4×10－10～19.942?6×10－10?m2/s之间;厚度为6、8、10、12?mm时,对应的活化能分别为32.985?7、27.086?1、26.889?4、17.792?9?kJ/mol。在干燥温度70?℃、切片厚度6?mm、干燥时间6?h下,火龙果片的总酚含量和抗氧化能力较高。干燥温度和切片厚度对火龙果片色泽影响不明显。     

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。     

胡萝卜薄层干燥动力学模型研究

为探索胡萝卜热风干燥过程中水分的变化规律,本研究以胡萝卜为干燥对象,进行薄层干燥特性及模型研究,探讨不同温度、风速及物料厚度条件下胡萝卜水分比与干燥时间的关系,建立动力学模型;以Fick扩散定律为依据,确定胡萝卜一维传热传质的有效水分扩散系数并建立其数学模型。结果表明：胡萝卜薄层干燥动力学模型可用Page方程来描述,并通过回归分析确定方程系数m、k,通过多元线性回归方法得到有效水分扩散系数（Deff）与温度、风速和厚度的表达式,实验得到的Deff值在0.84×10-9～6.69×10-9 m2/s范围内随着干燥温度、风速和物料厚度的升高而增大。     

桃渣真空干燥特性数学建模

为了探究干燥模型在真空干燥中的应用,试验以桃渣在不同真空干燥温度(55、65、75和85℃)下的干燥过程为研究对象,利用10种薄层干燥模型对其干燥特性曲线进行拟合分析,并计算其有效水分扩散系数和活化能。结果表明:干燥温度对桃渣干燥速率的影响较大,干燥时间随着干燥温度的升高而减少;桃渣干燥的主要阶段发生在降速干燥阶段。通过对文中10种薄层干燥模型的拟合结果进行对比可以发现,Wang and singh模型对桃渣干燥的拟合性较好(R20.99776),模型的预测值与试验值能较好吻合,适合描述桃渣在所有干燥条件下的干燥特性;根据费克第二定律获得桃渣真空干燥的有效水分扩散系数范围为8.0855×10-10~1.5340×10-9 m2/s,且随干燥温度的升高而增大;利用阿伦尼乌斯方程计算桃渣真空干燥的活化能为21.1 k J/mol。本研究为真空干燥技术应用于桃渣的干燥提供了理论基础。     

紫薯热风干燥特性及数学模型

目的：以新鲜紫薯为原料,研究其热风干燥特性及数学模型。方法：以铺料密度、干燥温度、热风风速为因素,研究其对紫薯热风干燥特性的影响,并通过SAS8.0软件对实验数据进行拟合得出紫薯热风干燥模型。结果：得到紫薯热风干燥的干燥特性曲线和干燥速率曲线;紫薯热风干燥数学模型为ln(－lnMR)＝ln(－0.0104＋0.000283T＋0.00427V－0.0126P)＋(1.1830－0.00067T＋0.0487V－0.1332P)lnt(MR为水分比;T为干燥温度/℃,V为物料干燥热风速率/(m/s);P为物料干燥铺料密度/(g/cm2;t为干燥时间/min)。结论：干燥温度、物料铺料密度对紫薯热风干燥的速率有较大影响,而热风风速对干燥速率的影响较小;紫薯热风干燥符合Page模型。     

广式腊肉热泵薄层干燥数学模型研究

为提高广式腊肉干燥过程中能源利用效率和物料水分控制准确度,通过测定广式腊肉不同温度、风速条件下的热泵干燥水分比(MR),选用11种常用的薄层干燥数学模型进行拟合比较,根据模型的决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)和卡方(χ2)值确定了最佳模型;采用回归分析拟合了干燥模型常数、系数与干燥温度、风速之间的关系。结果表明：Two term模型比其他模型能更好地反映广式腊肉的热泵干燥规律,含水率的预测值与实际值吻合较好,在干燥温度50～60℃和风速0.4～1.0m/s的范围内,可以用来描述广式腊肉的热泵干燥进程。     

糖渍甘薯热风干燥特性及数学模型研究

研究不同糖渍质量分数(10%、15%、20%、30%、40%、50%、70%)浸渍条件下熟化甘薯的热风干燥特性及对有效水分扩散系数(Deff)的影响。比较Newton、Page和Henderson and Pabis 3种模型在糖渍甘薯热风干燥中的适用性,结果表明：Page模型(MR＝exp(－ktn),其中,MR为水分比;k、n为模型参数;t为时间)显示最佳的拟合效果,其中Page模型参数k与糖度c成线性关系,指数n与c基本无关,此时模型的判定系数R2为0.982。通过对不同糖度(c)条件下甘薯的(Deff)计算,表明Deff与c呈立方关系,拟合度为0.984。利用Arrhenius关系得到糖渍甘薯片和未糖渍甘薯片的指前因子(D0)和活化能(Ea),结果表明,糖渍甘薯片的D0(6.66×10-8m2/s)和Ea(12.423kJ/mol)均低于未经糖渍预处理的甘薯片的D0(9.69×10-4m2/s)和Ea(40.103kJ/mol)。