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1.
《江苏农业科学》2017,(20)
为研究黄芩的红外干燥特性及动力学模型,对不同温度(60、70、80℃)和根直径(1.12、0.84、0.56、0.44 cm)的黄芩进行红外线(红外)干燥,检测并计算水分比、干燥速率等干燥特性参数,拟合建立干燥动力学数学模型。结果表明,干燥温度和直径对黄芩干燥速率均有影响,干燥温度越高,干燥用时越短,直径越大,干燥用时越长,降速阶段为黄芩红外干燥的主要阶段。通过拟合黄芩干燥动力学数学模型发现,Page模型对黄芩干燥过程的拟合性较好,模型的预测值与试验值吻合性好,可以用来预测和描述黄芩红外干燥的失水过程;黄芩干燥过程中的水分有效扩散系数(Deff)在1.429 84×10~(-10)~5.004 46×10~(-10)m~2/s范围内,且随着温度的升高,Deff增大;黄芩红外干燥平均活化能为61.527 8 kJ/mol,表明黄芩红外干燥的主要阶段为降速阶段,Page模型适合预测和描述黄芩的失水过程。 相似文献
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3.
以栉孔扇贝Chlamys farreri闭壳肌为研究对象,对其热风干燥特性进行了研究。将扇贝样品经处理后于45、55、65、75℃温度下进行热风干燥,监测样品的质量变化,所采取的监测频率为干燥开始的第1小时监测4次,第2小时监测2次,第3小时后每小时监测1次,所有的干燥过程都处于降速阶段,并用薄层干燥模型对测量结果进行处理,选用Henderson-Pabis、Wang and Singh、Diamante et al.、Page、Newton 5种数学模型进行拟合,通过计算相关系数(R)、决定系数(R2)、平均偏差(eave)、卡方检验("2)、均方根误差(RMSE)、相对平均偏差(P)的大小,来检验拟合程度。结果表明:在45、55、65、75℃干燥温度下,Henderson-Pabis、Diamante et al.、Page、Newton 4个模型有效;进一步分析4个模型中模型常数随温度的变化,发现其中Henderson-Pabis、Page、Newton 3个模型参数中含有干燥温度为变量的通式模型,可以有效地预测干燥温度在45~75℃时的干燥进程,3个通式模型依次为MRH=0.9673exp[-(7×10-5T-0.0009)]t、MRP=exp(-0.00323t0.0039T+0.7727)和MRN=exp[-(7×10-5T-0.0008)]t。 相似文献
4.
为研究莲藕片真空微波干燥特性,探讨不同真空度、装载量和微波功率对莲藕片薄层真空微波干燥过程的影响。根据试验数据建立莲藕片薄层真空微波干燥水分比与干燥时间关系的动力学模型,并对模型进行拟合试验,最后计算莲藕片薄层真空微波干燥条件下的有效扩散系数。结果表明,莲藕片薄层真空微波干燥过程符合Page模型,经验证,模型预测值与试验值拟合良好;莲藕片薄层真空微波干燥有效扩散系数在0. 508×10-6～6. 556×10-6m~2/s范围内。Page模型适合描述莲藕片薄层真空微波干燥过程。 相似文献
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为了完善鸡腿菇热风干燥工艺,提高鸡腿菇热风干燥产品品质,采用随机区组设计2×5复因子试验,研究漂烫方式和漂烫时间对鸡腿菇干燥产品复水比和色差的影响,在最佳漂烫预处理工艺下研究鸡腿菇热风干燥特性。结果表明,鸡腿菇通过100℃水蒸气漂烫15 s后进行热风干燥,可使干燥产品有最大复水比和最小色差,Logarithmic模型对干燥过程的拟合程度最高,有最大R~2(0.997 0),最小χ~2(0.000 359 8)、RMSE(0.015 87),在热风温度为55℃、热风风速为1.35 m/s、切片厚度为4 mm的干燥工艺下,模型方程为MR=0.969 1e~(-0.039 3t)+0.026 6。计算得出,在本试验条件下鸡腿菇热风干燥有效水分扩散系数D=5.19×10~(-10) m~2/s。研究结果可为鸡腿菇热风干燥工艺条件控制提供参考。 相似文献
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为探讨超声波对远红外干燥过程的强化效果,以胡萝卜切片为干燥材料,研究不同超声频率、超声功率和超声处理时间条件下,胡萝卜切片的干燥特性和品质变化规律,并用Weibull函数对干燥过程进行动力学模拟。结果表明:随着超声频率、超声功率和超声处理时间的增加,干燥时间明显减少,干燥速率显著增加;Weibull分布函数可实现较高的模型精度,拟合结果的决定系数R~2值均在0.97以上,离差平方和χ~2值均很小,尺度参数α随着超声参数的增加而呈现减小的趋势,表明超声强化的干燥过程由内部的水分扩散阻力控制。估算有效水分扩散系数D_(cal)为3.601×10~(-8)～5.317×10~(-8) m~2/s,有效水分扩散系数D_(eff)为3.535×10~(-10)～5.601×10~(-10) m~2/s,均随着超声频率、超声功率和超声处理时间的增加而增大;并且随着超声频率、超声功率和超声处理时间的增加,胡萝卜干制品的总色差值总体呈现上升趋势,胡萝卜切片细胞中微孔数量增多,热质迁移效率增大,干燥速率显著提高。 相似文献
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以树莓为研究对象,采用热风干燥技术,研究热风温度、热风速度、物料加载量对树莓热风干燥特性的影响,并建立动力学模型.研究结果表明:树莓热风干燥过程主要分为增速和降速两个干燥阶段,没有发现明显的恒速干燥阶段.树莓热风干燥过程水分有效扩散系数为1.88×10-7～3.02×10-7 m2·min-1.通过拟合4种常用动力学模... 相似文献
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为提升玛咖干制品品质,采取冷风干燥进行脱水处理,研究不同干燥温度(20、30、40℃)和进口风速(1、2、3 m/s)对玛咖冷风干燥特性及品质特征的影响,在Weibull分布函数的基础上对玛咖冷风干燥曲线进行拟合并分析整个干燥过程,利用Fick第二扩散定律对玛咖冷风干燥有效水分扩散系数进行计算,采用模糊数学法对干燥产品进行感官评价。结果表明:随着进口风速和干燥温度的增加,玛咖冷风干燥耗时明显降低,且干燥温度增加对干燥耗时的降低效果更佳; Weibull分布函数能够准确描述(R~2 0. 99)玛咖冷风干燥过程中水分比随干燥时间的变化规律,不同干燥条件下玛咖冷风干燥Weibull分布函数的形状参数均小于1,整个干燥过程为降速干燥,主要受物料内部水分扩散的控制;玛咖冷风干燥有效水分扩散系数为5. 21×10-10~9. 32×10-10m~2/s,且随干燥温度和干燥风速的增加而增大;玛咖冷风干燥温度过高或进口风速过大会降低消费者对其干制品的接受程度。因此,将冷风干燥技术应用于玛咖脱水处理中,能够在降低干燥耗时的同时提升产品品质。 相似文献
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《甘肃农业大学学报》2020,(1):204-212
【目的】探讨胡萝卜切片远红外干燥的最优工艺参数,研究不同干燥条件对胡萝卜干制品平均干燥速率、单位能耗和品质指标的影响.【方法】以干燥温度、切片厚度和辐照距离为试验因素进行胡萝卜的远红外干燥特性试验,利用Weibull分布函数对胡萝卜切片的远红外干燥过程进行模拟,比较不同干燥条件下胡萝卜干制品的指标变化.【结果】干燥温度、切片厚度和辐照距离对胡萝卜的干燥特性曲线均有显著的影响;Weibull分布函数拟合的决定系数R~2值均在0.98以上,离差平方和χ~2值均很小;尺度参数α随着干燥温度、切片厚度和辐照高度的增加而呈现减小的趋势,形状参数β大于1;估算有效水分扩散系数D_(cal)在0.435×10~(-7 )～3.080×10~(-7 )m~2/s之间,有效水分扩散系数D_(eff)在1.542×10~(-9 )～5.011×10~(-9 )m~2/s之间,均随着干燥温度、切片厚度和辐照高度的增加而增大;对比不同干燥条件下干制品的总色差值、单位能耗和平均干燥速率,发现远红外干燥技术对总色差值的影响不显著,对单位能耗和平均干燥速率的影响显著.对比热风干燥和远红外干燥方式下干制品的微观结构,发现远红外干燥可以增加物料内部微孔道的数量,提高干燥速率.【结论】Weibull可以较好地描述胡萝卜的远红外干燥过程,远红外干燥技术可以改善胡萝卜干制品的品质,减少单位能耗,缩短干燥时间. 相似文献
10.
《江苏农业科学》2017,(2)
为探讨物料在红外干燥过程中的水分变化规律,以湖北麦冬为干燥原料,进行薄层干燥特性及模型研究,并以Fick定律、Arrhenius方程为依据,计算湖北麦冬在传热传质过程中的水分扩散系数和干燥活化能。结果表明,湖北麦冬的切片厚度及干燥温度对其红外干燥特性有明显影响,切片越薄,温度越高,湖北麦冬的干燥速率越快;Page模型预测值与实测值比较吻合,可用来描述湖北麦冬干燥动力学过程;在不同切片厚度和干燥温度下,有效水分扩散系数在(0.10~1.64)×10~(-10)m~2/s范围内基本上随干燥温度和切片厚度的增加而增大;麦冬切片厚度为1、2、3、4 mm的干燥活化能分别为32.88、32.12、32.49、37.09 kJ/mol。 相似文献
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【目的】研究地皮菜的热风干燥特性,为其工业化应用提供理论参考。【方法】以新鲜地皮菜为研究对象,探讨不同大小(10、20、30和40 mm)以及不同热风温度(50、60、70和80℃)对地皮菜干燥特性的影响,分别利用Page方程和Weibull函数对其干燥曲线进行非线性拟合并进行评价,对尺度参数(α)、形状参数(β)、水分扩散系数(Deff和Dcal)、活化能(Ea)和几何参数(Rg)进行解析。【结果】热风温度越高,干燥速率越快,干燥时间越短;地皮菜大小对干燥时间的影响较小。Weibull函数能更好地预测热风干燥过程中地皮菜水分比随其大小和热风温度的变化规律。Weibull函数中的α值与热风温度和地皮菜大小均有关,热风温度对其影响更大;β值在1.945 0～1.254 4之间;Rg值均小于1;Deff值在2.513 2×10-9～9.965 6×10-8 m2/s之间,Dcal 相似文献
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苦瓜片气体射流冲击干燥特性及干燥模型 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】提高苦瓜片的干制品质、缩短干燥时间,通过研究不同条件下气体射流冲击技术对苦瓜片干燥特性的影响,并根据干燥过程中水分的变化规律确定最适干燥模型。【方法】利用实验室自制气体射流冲击干燥机干燥苦瓜片,探讨不同风温(40、50、60、70和80℃)、风速(9、10、11、12和13 m·s~(-1))和切片厚度(2、3、4、5和6 mm)对物料干燥特性和水分有效扩散系数的影响,计算出干燥活化能。以确定系数(R~2)、卡方(χ~2)及均方根误差(RMSE)为评价指标,并利用Origin 8.0软件将试验所得数据与5个常用的干燥模型进行拟合,筛选出最适干燥模型,建立模型参数与干燥条件之间的关系,并检验干燥模型的预测效果。【结果】苦瓜片的气体射流冲击干燥属于降速干燥,没有明显的恒速干燥阶段。在试验条件下,风温、风速和切片厚度对苦瓜片在气体射流冲击干燥过程中的干燥特性均有一定影响,风温越大、切片厚度越小、风速越大,物料的干燥速率越大,水分比下降越快,干燥所需时间越短,但风速的影响远不如风温和切片厚度明显。通过费克第二定律可以计算出苦瓜片在干燥过程中的水分有效扩散系数,且随着风温、风速和切片厚度的增加而增加,最高的有效扩散系数为2.9668×10~(-9) m~2·s~(-1)。通过阿伦尼乌斯公式可以计算出苦瓜片干燥过程中所需的活化能Ea为29.89 kJ·mol~(-1)。所选的5个模型均具有较高的拟合度(R~20.98),都能较好的预测苦瓜片在气体射流冲击干燥过程中水分的变化规律,其中Two term exponential模型具有最大的确定系数R~2(0.99937)、最小的卡方值χ~2(0.00876)和均方根误差RMSE(0.000077),是苦瓜片气体射流冲击干燥的最适模型。【结论】风温、风速和切片厚度对苦瓜片气体射流冲击干燥过程中的干燥曲线、干燥速率曲线和水分扩散系数均有影响,且风温切片厚度风速。在风温40—80℃,风速9—13 m·s~(-1),切片厚度2—6 mm范围内,Two term exponential模型的拟合度最高,模型可有效描述苦瓜片在气体射流冲击干燥过程中的水分变化规律。 相似文献
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核桃气体射流冲击干燥特性及干燥模型 总被引：1，自引：0，他引：1
目的】研究不同条件对核桃气体射流冲击干燥的影响,提高核桃干制品质、缩短干燥时间,得到干燥所需活化能并筛选出最适干燥模型。【方法】采用热管和自制气体射流冲击节能干燥技术相结合的方法,利用9组试验,探讨了不同射流风温（40、50和60℃）、介质风速（11、12和13 m·s-1）对物料干燥特性、有效水分扩散系数和活化能的影响,同时通过数据统计对5个干燥模型的拟合筛选,建立5个干燥动力学模型,分别为Page模型、Modified Page模型、Logarithmic模型、Herdenson and Pabis模型和Lemus模型,利用DPS软件对数据进行处理,拟合后得到最终的普遍适用的水分比MR与时间t的参数方程。【结果】与大多数食品物料的气体射流冲击干燥试验类似,核桃的气体射流冲击干燥主要属于降速干燥,没有恒速干燥阶段。风温对核桃气体射流冲击干燥的各个阶段影响均较大,风温越高,水分比下降越快,干燥速率越高。风速对干燥时长几乎无影响,但对于表面水分汽化阶段的速率具有一定影响,能够在这一阶段使干燥速率加快,对内部水分转移阶段的干燥速率几乎无影响。利用这一特点可以采用不同时段改变风温风速的方法,既缩短干燥时长又达到节能目的。总体来说对缩短干燥时间的影响顺序为：风温＞风速。核桃气体射流冲击干燥的有效扩散系数随风温升高而增加,风速对其几乎无影响,通过费克第二定律求出了干燥过程中核桃的有效水分扩散系数,其值为0.9674×10-11-2.2231×10-11m2·s-1,由于其具有外壳等结构,所以比一般的食品物料的有效水分扩散系数低1-3个数量级。活化能随风速增大而增加,最低的活化能为27.644 kJ·mol-1。5个模型均具有较高的拟合度,能较好地对核桃气体射流冲击干燥进行描述,其中Modified Page模型有最大的确定系数R2、最小卡方值（χ2）和均方根误差（RMSE）。以Modified Page模型,通过DPS软件进行回归,建立了在风温为40-60℃,风速为11-13 m·s-1条件下核桃物料气体射流冲击干燥普遍适用的水分比MR与时间t的参数方程。【结论】射流风温与介质风速对核桃气体射流冲击干燥曲线、干燥速率曲线、有效水分扩散系数和活化能均有影响。根据在不同条件下得到的拟合值与试验组测定的观察值进行拟合比较,以风温为50℃、介质风速为13 m·s-1时干燥最佳。Modified Page模型与Page模型均适合描述在风温为40-60℃,风速为11-13 m·s-1条件下的核桃气体射流冲击干燥。而Modified Page模型拟合程度更高,是核桃气体射流冲击干燥最优模型。 相似文献
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为获得高品质、低能耗菠萝干品,采用微波真空干燥箱对菠萝片进行干燥试验,研究其干燥特性及动力学模型,试验参数为微波功率（400、600、800、1 000 W）、装载量（200、300、400 g）,利用Weibull分布函数对试验数据进行拟合,并计算菠萝片微波真空干燥活化能。结果表明,Weibull分布函数能准确拟合不同试验参数下的干燥曲线;尺度参数在11.715 41～27.049 43 min,随着微波功率的增加而减小,随着装载量增加而增加;形状参数在1.309 58～1.527 25;水分有效扩散系数为1.977 16×10-7～4.686 39×10-7m2/s,随着微波功率升高而增大;干燥活化能为2.099 24 W/g。Weibull分布函数较好地预测菠萝片干燥过程中水分脱除规律,对果蔬等农产品干燥过程预测与工艺优化具有重要意义。 相似文献
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采用自制微波热风耦合干燥系统,对马铃薯丁在不同微波功率(600、900、1 200和1 500 W)干燥下的温度和含水率进行试验,得到马铃薯微波干燥曲线、干燥速率曲线以及干燥的最佳微波功率密度,建立马铃薯丁微波干燥动力学模型和有效水分扩散模型。将马铃薯丁的有效水分扩散系数模型代入到COMSOL Multiphysics软件中,建立电磁场、固体传热和稀物质传递三场耦合模型,结果表明,马铃薯丁的微波干燥速率经过270 s的加速期后,便进入降速期,微波干燥的最佳微波功率密度为6 W/g,其干燥模型可用Page方程描述,马铃薯丁微波干燥有效水分扩散系数为4.35×10–9~9.02×10–9 m2/s。 相似文献
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【目的】探讨不同热风温度、切片厚度及装载量对牛大力切片热风干燥速率的影响,并建立牛大力切片热风干燥动力学模型,为牛大力干燥工艺探索提供理论依据。【方法】以热风温度（50、60、70、80℃）、切片厚度（2、4、6、8mm）和装载量（100、200、300 g）为考察因素,实时测定各条件下牛大力切片热风干燥过程中水分变化,对常见的5种干燥模型进行筛选,并计算干燥过程中的有效水分扩散系数和活化能。【结果】随着热风温度的升高,切片厚度和装载量的降低,牛大力切片的干基含水量明显减少,干燥速率明显增加。牛大力切片在热风干燥过程分为加速和降速2个阶段,其中大部分干燥过程为降速阶段。牛大力切片热风干燥动力学模型符合Page模型,该模型预测值与试验值拟合度较高（R2=0.969）,拟合方程为ln （-lnMR）=-3.174-0.242H+0.029T-0.006L+（0.721+0.015H+0.002T）lnt,可求得-k=e（-3.174-0.242H+0.029T-0.006L）,n=0.721+0.015H+0.0027,不同干燥条件下牛大力切片的有效水分扩散系数在1.62114×10-10~12.96913×10-10 m2/s,均随着热风温度的升高和切片厚度的增加,总体呈上升趋势;活化能为60.7388 kJ/mol。【结论】Page模型可较好地描述不同切片厚度的牛大力切片热风干燥过程中水分的变化规律,且通过拟合方程能较准确预测热风干燥过程中某时刻牛大力切片的水分比。 相似文献
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《山东农业大学学报(自然科学版)》2016,(5)
本文利用Weibull分布函数描述槟榔在不同干燥方式(烘箱干燥和热风干燥)、不同干燥温度(60、80和100℃)下的干燥过程,并模拟和分析了其干燥动力曲线。结果表明,Weibull分布函数能够很好地模拟槟榔在试验条件下的干燥过程;尺度参数α随着干燥温度的升高而减小;尺度参数β对干燥温度影响很小。干燥过程中的水分扩散系数Dcal分布在0.1123×10-7~0.4105×10-7 m2·s-1之间,在烘箱干燥和热风干燥方式下的干燥活化能分别为33.19和32.55 k J/mol。 相似文献
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采用Gompertz、Logistic和Von Bertalanffy 3种非线性模型对湖北黑头羊0~24月龄体重生长数据进行了分析和曲线拟合。结果表明,3种模型均能较好地拟合湖北黑头羊的生长曲线(R2>0.99),但不同性别湖北黑头羊的最优拟合模型不尽相同,其中公羊最佳拟合模型为Gompertz(R2=0.999 32),拐点月龄和拐点体重分别为6.21月龄和20.823 kg,Gompertz模型方程为W=56.604 9 e-2.885 1 exp(-0.170 5t);母羊最佳拟合模型为Von Bertalanffy(R2=0.998 12),拐点月龄和拐点体重分别为4.17月龄和13.221 kg,Von Bertalanffy模型方程为W=44.619 3×(1-0.643 3 e-0.1575 t)3。 相似文献