基于温度和功率控制的微波干燥研究

基于一种可自动连续调节微波功率和自动控温的微波干燥系统,以土豆片为原料,采用3种不同温度和功率控制组合的干燥模型。对3种干燥模型的产品进行品质分析和能耗计算以寻求优良的土豆片微波干燥工艺。研究表明,无温度控制的微波干燥在干燥后期易发生过热现象使产品焦糊,基于预定功率分布的可变微波功率与反馈温度控制相结合,可以得到最佳的温度控制效果和产品质量;同时,干燥系统采取可变微波功率的控温方案比固定微波功率的控温方案要节约35%的能耗。     

黑莓微波真空干燥传热特性

对黑莓进行微波真空干燥,研究不同微波功率和真空度对黑莓干燥过程中温度的影响,观察样品整个温度场的分布规律。采用数值模拟的方法,建立电磁与传热耦合模型,经过2min的微波真空加热,得出不同微波功率、不同真空度下黑莓的仿真温度场分布图。选取微波功率为400 W,真空度为-60kPa的条件进行试验,对数值模拟的结果进行分析和评定。仿真的意义在于规避加热区域的冷点位置,同时选取合适的微波功率和真空度以降低热点区域的温度差异性,保证实际加热时同一批次的样品加热效果基本一致。结果表明:黑莓在微波功率为400 W,真空度为-80kPa的条件下加热2min后,热点的温度维持在60℃左右,温度差异性为0.27,在样品热点区域加热温度高度一致性的前提下,保证了合适的加热温度,满足黑莓的干燥要求。     

基于气味在线检测的绿茶锅式杀青系统研究

在传统的锅式杀青装置基础上,植入PEN3电子鼻进行气味在线检测,通过研究不同锅温下PEN3电子鼻代表性传感器响应值与杀青品质的关系,提出基于气味在线检测的绿茶锅式杀青系统,根据酶促氧化物以及绿茶香气的测量值来反馈控制杀青锅温.结果表明:杀青锅温过低会导致前期酶促氧化严重,过高会导致香气散失过多,因此在前期灭酶完成后立刻...     

牛蒡微波恒温干燥特性研究

利用自制的微波干燥设备对牛蒡的干燥特性进行研究,通过获取在线重量、温度,实时地监测牛蒡切片的含水率和内部温度。通过正交试验探讨干燥过程中微波功率密度、样品内部温度、样品厚度对干燥时间的影响,确定恒温微波干燥牛蒡的最佳工艺参数:微波功率密度10 W/g,样品内部温度60℃,样品厚度2mm,在该条件下干燥后,牛蒡复水比为3.77,色差值为61.37。方差分析表明:微波功率密度和样品厚度对干燥时间影响显著,样品内部温度影响极显著。     

电子鼻结合化学计量法用于检测黄酒酒龄

黄酒的酒龄是其品质的主要标志之一。针对使用光谱仪、色谱仪等大型仪器检测黄酒受时间地点限制,试验采用表面声波型电子鼻zNose对4个年份的古越龙山黄酒样品进行采样分析,实现实时、实地的在线检测。结果表明,采用主成分分析法和典型判别分析进行数据分析,区分率达到100%。对黄酒样品不同特征峰进行回归分析,其中,用于鉴别不同酒龄的特征峰4面积、峰5面积、8个峰的面积总和与对应回归方程间的相关系数较好,相关系数分别为0.990 2,0.994 3,0.987 6,能够对所选的不同酒龄的古越龙山黄酒正确区分。研究结果显示:表面声波型电子鼻zNose结合化学计量方法适用于古越龙山黄酒酒龄鉴别。     

基于外部特征及子带谱质心法的西瓜糖度检测

针对振动无损检测方法对硬件系统及测试条件要求较高,且实际应用系统设计很少的问题,开发便携式振动检测系统,对时间信号进行小波阈值去噪后,提取某特定西瓜品种的子带频谱质心,并提出横径的平方与纵径乘积作为体积参数。研究发现,子带频谱质心频率点与西瓜的质量、体积参数呈负相关,对激励力度依赖性较小。将质量、体积参数、子带频谱质心频率点作为变量,利用逐步多元线性回归分析和曲面建模,建立糖度检测模型。曲面建模法所建模型较好,确定系数达到0. 881 1,预测集样本的标准差RMSEP略大于校正集样本的,并且RMSEP和RMSEC均小于最大糖度的10%。该模型可以很好地利用216~268 Hz的子带频谱质心频率点对8~10成熟西瓜进行糖度预测。     

基于振动特性的西瓜品种鉴别及糖度预测

针对通过敲击判断西瓜品质会因品种不同而造成误判的问题,构建振动检测系统,获取皇冠、早佳8424、京欣和硒砂4个品种西瓜频响函数,利用PNN神经网络模型实现西瓜品种的鉴别,准确率达92%以上。同时,利用逐步多元线性回归分析,通过频响函数的主要共振峰频率与糖度的关系,分别建立各品种西瓜的糖度预测模型,确定系数均在0.86以上。对预测集样本先鉴别品种再预测糖度,对于品种鉴别准确的瓜,其糖度测量误差小于6.2%;而对于品种鉴别错误的瓜,由于选用了错误的预测模型,测量误差较大。在上述基础上,可对未知市售西瓜进行品种鉴别,进而自动选取适当相应模型进行糖度测量。     

微波干燥温度和物料厚度对铁棍山药片品质的影响

以新鲜铁棍山药为材料,采用光纤插入物料中心在线控制微波干燥的物料温度、厚度的方式进行干燥,通过单因素试验法进行干燥加工处理,采用索氏提取法提取样品中的多糖,同时采用苯酚硫酸比色法测定经不同干燥参数制备的样品的多糖得率,以自制作微波干燥系统进行重量记录以及物料的温度控制,色差计测样品色泽进而评价干燥的效果。结果发现:在控制不同的物料温度且厚度为5 mm时,最高的多糖得率的物料温度为50℃且此时白度值最大,但所需干燥时间最长;物料温度为60℃时改变物料的厚度,得到最高的多糖得率的物料厚度为5mm。综合比较可知,实际微波干燥生产时以温度60℃且物料厚5mm干燥的效果更好。     

基于气味检测的生姜微波干燥特性研究

分别在50,60,70,80~℃4个恒定干燥温度下,通过采集干燥过程中及干燥后的样品挥发性气味,分析不同温度下气味图谱变化过程及风味散发强度与干燥特性关系,并对比干后生姜的品质。结果表明:过低的温度避免了焦糊但是由于干燥时间过长气味散发比较多。相反,高温干燥时干燥时间比较短但由于产生焦糊气味导致产品品质过差。水分蒸发会伴随着挥发性风味的散失,为达到气味保留与抑制焦糊性能最佳,同时保证干后品质,60~℃原始风味保留与抑制焦糊性能较佳,同时色泽保留效果与复水性均最好。