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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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为了揭示热风干燥过程中核桃异质结构的水分传递特性,本研究在43℃热风干燥条件下,对核桃单层干燥过程中果壳、果仁及核桃的干燥特性与有效水分扩散系数进行研究.试验结果表明,果壳、果仁及核桃的干燥特性规律大致相似,干燥过程主要发生在降速干燥阶段,且没有明显恒速干燥阶段,核桃在干燥过程表现出显著的非稳态性与异质性,果壳、果仁及核桃的有效水分扩散系数与干基含水率符合三阶-多项式关系,并同时测得核桃的平均有效水分扩散系数为果壳的1.01倍和果仁的1.41倍;模型4适合用于预测果壳、果仁及核桃43℃热风干燥过程中水分比的变化规律.研究结果为明晰核桃干燥过程中的水分传递机制提供了理论依据. 相似文献
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方便米粉高温高湿干燥过程水分的扩散特性 总被引：4，自引：0，他引：4
对方便米粉在高温高湿条件下干燥的水分扩散特性进行了研究。结果表明 ,方便米粉干燥的水分扩散系数为 (1.5～ 3.8)× 10 -11m2 /s。在较高相对湿度 (6 0 % )下 ,水分扩散系数随含水量下降而减小。在较低相对湿度 (2 7% )下 ,水分扩散系数随含水量下降而增大。相对湿度对干燥过程的平均水分扩散系数的影响呈先下降后上升的趋势 ,在相对湿度为 4 0 %左右时 ,扩散系数最低。方便米粉的干燥能为 2 10 0 0～ 2 4 0 0 0kJ/kmol。随相对湿度的增加 ,干燥能呈先上升后下降的趋势 ,当相对湿度在 35 %～ 4 0 %时 ,干燥能最大。 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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为了解山茱萸的干燥技术参数,对山茱萸的真空干燥进行了试验研究.结果表明,山茱萸的真空干燥有明显的恒速干燥阶段和降速干燥阶段,干燥温度对恒速干燥阶段影响较大;随着干燥温度的升高,总干燥时间缩短,但山茱萸的黄酮含量降低,要使干燥时间短且山茱萸的品质高,真空度在0.095MPa时,干燥温度宜取60～70℃. 相似文献
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通过对棉花秸秆干燥特性的高温综合热分析,研究了不同初含湿量的棉秆试样在不同温度条件下的定温干燥特性。结果表明:棉秆试样的干燥过程均具有预热、恒速和降速段等3段式干燥特征,且棉秆试样中所含的水分大多在预热阶段和恒速干燥阶段被脱除,干燥温度低于100℃时温度变化对棉秆试样干燥速率影响较大,而高温干燥阶段温度变化的影响明显减弱。 相似文献
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[目的]分析干筋期烤烟主脉干燥特性和颜色变化,为干筋期烤烟烘烤工艺优化提供参考.[方法]以云烟87中部叶为试验材料,利用Weibull分布函数研究干筋期不同风速(低速、中速和高速)、相对湿度(12%、18%和24%)和干球温度(60、64、68和72℃)条件下烟叶主脉的干燥特性,并对烤后烟叶颜色参数值进行分析.[结果]干筋期烟叶主脉失水呈降速干燥,随着干筋期风速的增加、相对湿度的降低或干球温度的升高,干燥速率加快.利用Weibull分布函数可很好地描述干筋期烟叶主脉水分干燥曲线,尺度参数α随着风速的增加、干球温度的升高和相对湿度的降低而降低,形状参数β受干筋条件影响较小.基于Weibull分布函数的干筋期烟叶主脉估算水分扩散系数Dcal在1.994× 10-10~4.026×10-1m2/s,干筋期烟叶主脉干燥活化能Ea为56.57 kJ/mol.随着干筋期风速增加,烟叶亮度L*和正反面亮度差?L*增大,颜色偏亮黄色;随着干筋期相对湿度的增加,烟叶L*和正反面?L*减小,而红度a*、黄度b*和饱和度C*逐渐增大,颜色偏橘黄色;随着干筋期干球温度的升高,烟叶a*增大,颜色偏红棕色.[结论]烤烟干筋期采用较高的温湿度和较低的风速有利于提高干筋效率、增加烟叶饱和度. 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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为了初步探明真姬菇热泵干燥过程的变化规律。研究不同风温、风速及装载量对真姬菇干燥品质的影响，得出真姬菇热泵干燥特性曲线，并通过软件拟合，建立真姬菇热泵干燥动力学模型。结果表明：干燥过程主要由降速和恒速阶段构成；随着热泵干燥风温和风速增加，干燥时间缩短，而随装载量增加，干燥时间延长。与传统的热风干燥相比，使用热泵干燥真姬菇具有较低的收缩率和更大的复水率，以及更好的感官品质；Page模型适用于描述真姬菇热泵干燥过程。研究结果可知真姬菇热泵干燥时间与风温和风速负相关，与装载量正相关，真姬菇热泵干燥动力学模型符合Page方程。 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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不同干燥方法对紫薯干燥效率及品质的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】为了提高紫薯干燥效率及干制品质,研究不同干燥方法对紫薯水分散失、色泽、花青素、酚类化合物及抗氧化能力的影响。【方法】采用穿流式热风干燥、鼓风干燥、气体射流冲击干燥及低氧气体射流冲击干燥4种干燥方式处理紫薯。首先探讨了穿流式热风干燥、鼓风干燥和气体射流冲击干燥3种干燥方式分别在干燥风温70℃,物料切片厚度1.93 mm以及微波预处理3 min的条件下对紫薯干燥曲线、干燥速率曲线及有效水分扩散系数的影响。其次探讨了穿流式热风干燥、鼓风干燥、气体射流冲击干燥和低氧气体射流冲击干燥4种干燥方式在干燥风温70℃,物料切片厚度1.93 mm以及微波预预处理3 min的条件下对紫薯干燥后的色泽、总花青素含量、总酚含量及酚类化合物对DPPH•清除率的影响。最后探讨了不同低氧气体射流冲击干燥风温、风速、喷嘴高度和切片厚度4个因素对紫薯干燥后的色泽、总花青素含量、总酚含量及酚类化合物清除DPPH•的影响。【结果】紫薯与大多数食品原材料在干燥过程中的水分散失规律相似。紫薯的气体射流冲击干燥、鼓风干燥和穿流干燥均属于降速干燥,物料在整个干燥过程中未有明显的恒速干燥阶段。气体射流冲击干燥最高干燥速率比鼓风干燥高84.04%,比穿流干燥高61.60%。紫薯在气体射流冲击干燥过程的前40 min内水分含量快速降低,在之后的干燥过程中水分含量却以非常缓慢的速率下降。鼓风干燥、穿流干燥和气体射流冲击干燥的有效水分扩散系数分别为9.62×10-9、10.23×10-9和15.02×10-9 m2•s-1。本研究所选鲜紫薯的总花青素含量为90.85 mg•100g-1,总酚含量为262.14 mg•100g-1,紫薯酚类化合物对DPPH•的清除率为40.84%。低氧气体射流冲击干燥比普通气体射流冲击干燥、鼓风干燥和穿流式热风干燥具有更好的干后色泽和更高总花青素含量、总酚含量及DPPH•清除率。经低氧气体射流冲击干燥后的紫薯色差值为20.35,总花青素含量为34.79 mg•100g-1,总酚含量为139.26 mg•100g-1以及酚类化合物对DPPH•的清除率为28.49%。在探讨不同低氧气体射流冲击干燥条件对紫薯品质的影响试验中,紫薯的总花青素含量、总酚含量及DPPH•清除率随着干燥风温的增加以及随着干燥风速、喷嘴高度、切片厚度的降低而降低。而色差值却随着低氧气体射流冲击干燥的风温增加及风速、喷嘴高度、切片厚度的降低而增加。且干燥后紫薯的总花青素最高保存率为59.58%,最高总酚保存率为82.35%,最高抗氧化活性保存率为82.05%。【结论】紫薯的气体射流冲击干燥与鼓风干燥和热风干燥相比具有更高的干燥效率和干后品质,且采用低氧气体射流冲击干燥可在普通气体射流冲击干燥的基础上进一步提高紫薯的干后品质。 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】研究不同干燥模式、干燥因素和干燥工艺参数对燕麦挂面干燥品质和单位能耗的影响,建立模型并进行多目标优化,以期得到品质好、能耗低的燕麦挂面干燥模式及工艺参数。【方法】研究9种不同温湿度干燥模式对燕麦挂面干燥品质及单位能耗的影响,对最佳煮制时间、蒸煮损失、烹调吸水率、延展性、硬度、咀嚼性、黏着性、抗弯曲强度、折断距离、酸度和脂肪酸值等指标进行因子分析,得出品质综合评价值,确定燕麦挂面的最佳干燥模式;利用Plackett-Burman试验对燕麦挂面三段变温变湿干燥工艺中的第一阶段温度、第一阶段相对湿度、第二阶段温度、第二阶段相对湿度、第三阶段温度和第三阶段相对湿度6个影响因素进行关键因素筛选,利用Box-Behnken响应面试验设计优化干燥工艺,得出最佳参数并加以验证。【结果】燕麦挂面的最佳干燥模式为升温降温结合降湿的三段变温变湿干燥模式。通过Plackett-Burman试验得出燕麦挂面干燥的关键因素为第一阶段相对湿度、第二阶段温度和第三阶段相对湿度;建立的燕麦挂面干燥工艺参数与单位能耗和品质综合评分的回归模型显著（P<0.05）。各因子对单位能耗有极显著影响,第一阶段相对湿度及第二阶段温度和第二阶段相对湿度交互作用极显著;各因子对品质综合评分有极显著影响,影响大小依次为第二阶段温度>第二阶段相对湿度>第一阶段相对湿度,第一阶段相对湿度和第二阶段相对湿度交互作用显著。燕麦挂面三段变温变湿干燥工艺的最佳工艺参数为：第一阶段温度25℃、第一阶段相对湿度88%,第二阶段温度43℃、第二阶段相对湿度71%,第三阶段温度35℃、第三阶段相对湿度50%;在此条件下,燕麦挂面的单位能耗为93.42 kJ·g-1,综合评分为1.02。【结论】建立的二次多项式回归模型可用于分析和预测干燥工艺参数对燕麦挂面能耗和品质综合评分的影响。分段变温变湿干燥能够提高燕麦挂面干燥品质的同时降低能耗。利用试验设计和数据处理技术分步解决燕麦挂面干燥工艺的方法全面高效,结果直观、准确,能够提高试验效率和精度。研究为燕麦挂面的工业化生产及节能降耗提供了理论依据。 相似文献
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为提高桔梗切片的干燥速率和品质，采用热风干燥技术对桔梗进行干燥处理，研究了干燥温度和切片厚度对桔梗切片热风干燥特性的影响，利用Weibull分布函数对干燥曲线进行拟合分析，并比较了不同干燥条件下干制品的水活度和色泽。结果表明：桔梗干燥主要为降速干燥，升高热风温度、减少切片厚度均能提升干燥速率；较适宜的热风参数为：温度55 ℃ ，切片厚度4 mm。Weibull分布函数决定系数R2的区间为0995 3～0.999 5，离差平方和2的区间为0.449 9×10-4～4.136 3×10-4，可以较好地拟合桔梗切片的热风干燥过程。尺度参数α与热风温度成反比；形状参数β主要受切片厚度影响；热风干燥技术可显著提高桔梗色差值，降低干制品的水活度。通过比较不同干燥条件下干制品微观结构的扫描电镜分析发现，热风处理可减少表细胞损伤、提高干燥速率。该研究结果可为热风干燥条件下桔梗的产业化生产提供参考。 相似文献