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采用基于环境相对湿度可控的微波干燥系统,探究相对湿度对山楂微波干燥过程的影响。在物料干燥温度60℃的条件下,研究恒定湿度(相对湿度5%、30%、50%、70%)和阶段变湿[CRP(恒速阶段)、FRP(降速阶段)分别保持相对湿度5%、30%、50%]共10种方案下山楂的干燥特性;利用Weibull函数进行干燥动力学分析并计算有效水分扩散系数(D_(eff));基于复水性、色差、V_C含量和感官品质,评估不同干燥条件下干制品品质。结果表明:恒定湿度条件及阶段变湿条件下,干燥时间均随相对湿度的下降而缩短,其中,相对湿度5%条件下干燥时间比相对湿度70%条件下缩短了51.62%;FRP阶段降湿可显著缩短干燥时间。Weibull函数可很好地拟合山楂干燥过程,D_(eff)随相对湿度的下降而增大,验证了降低相对湿度可增强干燥过程中水分扩散速率,其中FRP阶段降湿对水分有效扩散系数的提升更为明显。恒定相对湿度30%和阶段变湿(恒速阶段相对湿度50%、降速阶段相对湿度30%)条件下干制品色差、V_C含量和感官品质较好。 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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《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
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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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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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研究鲍鱼微波真空干燥过程中水分含量的变化,分析不同微波功率、真空度、装载量以及盐溶液浸泡浓度对鲍鱼干燥特性的影响,结果表明,鲍鱼微波真空干燥的干燥速率曲线包含加速、恒速及降速3个阶段;研究鲍鱼微波真空干燥的水分比与干燥时间的关系,建立动力学模型,并对模型进行验证,结果表明,鲍鱼微波真空干燥的干燥动力学满足Page模型,该模型预测值与实测值拟合良好,能够准确描述鲍鱼微波真空干燥过程的水分变化规律。 相似文献
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【目的】探究牛大力的微波干燥特性并分析其动力学模型,为完善牛大力微波干燥加工工艺提供参考依据。【方法】测定不同微波功率及不同切片厚度下的牛大力干燥曲线和干燥速率曲线,选用薄层干燥模型中常见的5种动力学模型（Newton、Lagarithmic、Henderson and Pabis、Wang and Singh和Page模型）对牛大力切片干燥模型进行线性拟合。【结果】牛大力的微波干燥曲线呈现加速和降速2个阶段,在同一微波功率下,牛大力切片厚度越小,干燥速率越快;在同一切片厚度下,牛大力微波功率越大,干燥速率就越快。在相同切片厚度、不同微波功率条件下和在相同微波功率、不同切片厚度条件下,牛大力切片干燥过程的水分比（MR）与干燥时间t呈非线性关系,说明模型Wang andSingh不适合用于描述牛大力切片的微波干燥特性;-lnMR与干燥时间t呈非线性关系,说明Newton、Lagarithmic和Henderson and Pabis模型也不适合用于描述牛大力切片的微波干燥特性;而ln（-lnMR）与干燥时间lnt呈线性关系,说明Page模型可用于描述和预测牛大力切片微波干燥特性。以SPSS 20.0对试验数据进行拟合,并求得牛大力微波干燥动力学模型的拟合方程ln（-lnMR）=-4.226-0.19H+0.001P+（1+0.027H+0P）lnt达极显著水平（P<0.01）,说明Page模型具有较高的拟合度,即Page模型适用于建立牛大力切片微波干燥动力学模型。经准确性检验,Page模型预测值与试验值拟合度较高,Pearson相关系数为0.999。【结论】Page模型能较好地反映和有效预测牛大力切片微波干燥过程的水分变化情况,适用于建立牛大力切片微波干燥动力学模型,且通过拟合方程能准确预测微波干燥过程某时刻牛大力切片的水分比。 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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研究不同干燥温度、装载密度和物料厚度对南瓜片干燥速率的影响,以探明南瓜片在太阳能—热泵联合干燥过程中的水分变化规律,并用7种干燥模型对干燥特性试验数据进行非线性回归拟合求解,确定模型系数并获得最优模型.结果表明:干燥温度、装载密度和物料厚度对南瓜片的干燥速率有显著影响(P0.05),在各干燥条件下南瓜片均呈先加速后减速的干燥过程.通过对干燥动力学模型的拟合后发现,试验数据在Midilli and Kucuk模型中的回归系数(R~2)最大,残差平方和(SSE)和均方根误差(RMSE)较低.表明Midilli and Kucuk模型能较准确地表达和预测南瓜片太阳能—热泵联合干燥过程中的水分变化规律. 相似文献
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核磁共振技术在分析木材微波干燥过程中水分移动的应用 总被引：1，自引：1，他引：1
在马尾松木材微波干燥水分迁移试验中,利用核磁共振技术测量微波干燥过程中T2弛豫时间和MRI成像图,以及各干燥阶段温度和压力分布,分析了水分含量变化和迁移动力。结果表明,木材含水率在纤维饱和点以上时,水分移动的主要驱动力应该是温度引起的水蒸汽压力梯度,它使木材中水分以蒸汽的形式排出,相对来讲含水率梯度则影响较小,干燥过程呈现等速干燥。在纤维饱和点以下时,微波干燥过程水分移动的主要驱动力为水蒸汽压力梯度,木材内含水率浓度梯度对水分移动也具有一定的影响。 相似文献
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研究了热风-气流膨化干燥(AD-EPD)、旋转式微波-气流膨化干燥(MD-EPD)、振动旋转式微波-气流膨化干燥(VMD-EPD)、热风耦合振动旋转式微波-气流膨化干燥(AD+VMD-EPD)和热风联合旋转式微波-气流膨化干燥(AD+MD-EPD)5种不同组合干燥方式对胡萝卜脆片品质的影响,并分析了不同预干燥方式对色泽、水分以及温度均匀性的影响.结果表明:不同预干燥方式对水分和温度均匀性影响显著(P<0.05),其中VMD预干燥方式对水分和温度干燥均匀性改善最为显著.不同预干燥方式与EPD联合后,对胡萝卜脆片质构和营养品质影响显著(P<0.05),其中,VMD-EPD干燥方式显著降低胡萝卜脆片硬度,微观结构呈均匀多孔疏松状,且对总黄酮、VC及总类胡萝卜素有显著保护作用.通过不同组合干燥方式胡萝卜脆片品质的27个指标进行主成分分析,筛选出13个评价核心指标并建立综合品质评价模型,其中,综合得分最高的是VMD-EPD干燥方式. 相似文献
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多孔介质干燥过程分形孔道网络模型与模拟:Ⅱ.数值模拟与试验验证 总被引：1，自引：0，他引：1
为验证笔者建立的自然多孔介质干燥分形孔道网络模型(袁越锦,杨彬彬,焦阳,等.多孔介质干燥过程分形孔道网络模型与模拟:I.模型建立.中国农业大学学报,2007,12(3):65-69)的正确性,采用新鲜土豆切片进行热风对流干燥试验,并对干燥过程进行数值模拟。结果表明:分形孔道网络模型模拟得到的多孔介质内部温度、水分含量的分布与响应较规则孔道网络模型的更接近试验结果;分形孔道网络模型能合理地解释目前常用干燥理论所不能解释的湿斑和不规则干燥前沿等现象;多孔介质的喉径分布对干燥有显著影响,喉径分布不均匀程度越高,干燥时间越长;孔隙分形维数的大小与干燥时间无确定性关系。孔道网络模型考虑了多孔介质孔道细观结构对干燥过程的影响,在预测多孔介质内部水分分布与响应方面更接近真实干燥过程。 相似文献
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紫马铃薯片真空微波干燥动力学及工艺优化 总被引：1，自引：1，他引：0
研究了紫马铃薯片在真空压力-0.05、-0.06、-0.07MPa,微波功率400、500、600 W及厚度2、3、4mm下的干燥动力学及最适干燥条件。结果表明,紫马铃薯片真空微波干燥是一个先快后慢的过程,其中微波功率对紫马铃薯片干燥过程的影响最大,功率越大,干燥速率越快。干燥动力学拟合发现Page模型最适于拟合紫马铃薯片真空微波干燥过程中的水分比变化。通过对平均干燥速率、总色差、花青素含量、溶胀能力、吸水性和吸油性的综合评价系数和隶属度分析,得出紫马铃薯片真空微波干燥的最佳工艺参数为:-0.05MPa、400 W、2mm。 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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该研究根据微波真空干燥过程中木材内部水分和热量的迁移机理,建立了木材微波真空干燥的数学模型,并通过试验对该模型进行了验证。结果表明:木材的微波真空干燥过程可以分为3个阶段,即快速升温加速干燥段（Ⅰ）、恒温恒速干燥段（Ⅱ）和后期升温减速干燥段（Ⅲ）,且恒温恒速干燥段在整个干燥过程中所占的比例较大;该模型能较好地模拟木材在微波真空干燥过程中的温度和含水率的变化规律,其模拟精度较高,模拟值与试验值之间相关系数的平方在0.9以上,且含水率变化规律的模拟精度高于温度变化规律的模拟精度。 相似文献