油茶籽热风干燥特性及其数学描述

干燥对油茶籽贮藏、加工和油茶质量极其重要且能耗最多,为了优化干燥工艺,研究了3种干燥方法对油茶籽中油脂稳定性的影响,考察了温度和堆积密度对油茶籽干燥特性的作用规律,采用3种不同模型对油茶籽干燥过程进行拟合,建立干燥数学模型。结果表明,油茶籽适宜采用热风干燥,干燥速率随着温度的升高和堆积密度的减小而增大,在40、55、70 ℃下,油茶籽干燥至相对安全储藏水分所需时间分别为20、15、13 h,堆积密度为322、354、430、442 kg/m3时,对应的干燥时间约15、20、22、25 h。常用的3种指数干燥模型的线性回归分析表明,Page 模型能较好地描述油茶籽热风干燥过程,所得理论值和试验值之间的平均相对误差为5.72％,说明该模型能较准确预测油茶籽干燥过程中的干燥速率及水分含量。     

不同干燥方法对鱼明胶干燥特性的影响

采用热风干燥、真空干燥和微波干燥分别进行明胶干燥,比较不同干燥方式下明胶的干燥特性.实验结果表明:热风干燥高度为5 mm明胶溶液,改变温度(30、40、50℃)和湿度(20%、40%)的干燥耗时为6～10 h,高度为6 mm明胶溶液的干燥耗时为8～10 h.真空干燥高度为5 mm或6 mm明胶溶液,改变压力(30、50、70 kPa)和温度(30、40、50℃),干燥时间可以缩短至1～2 h.改变明胶高度为2 mm,热风干燥温度为50℃和微波干燥功率为270 W时,干燥耗时分别为60 min和40 min.真空干燥方式下,通过控制干燥温度和真空度,明胶溶液内部会形成气泡,可增加水分溢出通道,极大地提高明胶干燥速率;明胶微波干燥速率快,但也存在较严重的干燥不均匀性.     

超声场作用下污泥对流干燥过程的数值模拟

为了有效预测超声场作用下污泥对流干燥过程中内部湿分迁移规律,基于非平衡态热力学理论,建立了超声场与热风联合作用下污泥对流干燥热质传递过程的数学模型.模型中考虑了超声作用对污泥孔隙率、渗透率及湿扩散速率的影响,以及污泥内部声压梯度引起的物料液相湿分渗流.对不同超声声能密度及对流温度作用下污泥内部湿度场分布进行数值模拟.模拟结果表明,超声作用有效加速了污泥干燥的湿分迁移速率,且当超声作用密度与热风温度、风速等外部传质条件相匹配时,才能发挥超声作用的最佳强化能力,达到最优的干燥效率.     

纸张穿透式热风干燥过程的数学模型

基于多孔介质气流干燥理论,建立了纸张穿透式热风干燥的数学模型,并对数学模型进行了分析求解,最后通过自制实验装置进行了热风干燥实验以验证模型的可靠性.实验结果表明:模型计算的纸页水分及温度随干燥时间的变化趋势与实测数据吻合度较高,常速干燥期和降速干燥期模型计算数据略高于实测数据,水分含量相差4个百分点.证明该数学模型和数值计算方法具有较高的可靠性,可为纸张穿透式热风干燥的设计和操作优化提供理论依据.     

海带结热泵干燥特性及数学模型研究

采用双蒸发器常闭式热泵干燥技术,以海带结为物料,试验研究其在不同设定干燥温度(35,40,45,50℃)和装载密度(8.29,32.29,42.71 kg·m~(-3))条件下的干燥特性及水分比变化规律,并对试验数据进行拟合,得到其干燥数学模型.结果表明:干燥温度为35～50℃时,随着设定干燥温度的提高,单位除湿能耗比先增加后减少,而干燥时间先减少后增加;装载密度为8.29～42.71 kg·m~(-3)时,装载密度越大,干燥时间越长,单位除湿能耗比越大;在试验条件范围内,设定干燥温度为45℃、装载密度为32.29 kg·m~(-3),是海带结最佳干燥工艺参数,此时单位除湿能耗比为1.625 kg·(kW·h)~(-1),干燥时间为260 min,Page模型的预测值与试验结果基本吻合,可用其预测海带结热泵干燥特性及水分比随时间的变化规律.     

预处理对百合热风干燥特性及其品质的影响

为分析预处理对百合热风干燥特性及其品质的影响,以新鲜百合为原料,探讨干燥温度、漂烫时间、漂烫温度对百合干燥产品有效水分扩散系数、干燥活化能、总酚与干基的质量比、总黄酮与干基的质量比、色泽和微观结构的影响。研究结果表明:干燥温度、漂烫时间和漂烫温度的增加可提高干燥速率,缩短干燥时间。百合在热风干燥过程中的有效水分扩散系数为0.51×10~(-10)~4.57×10~(-10)m~2/s,并根据阿伦尼乌斯公式,计算出未经处理和经100℃漂烫45 s的百合的干燥活化能分别为86.91 k J/mol和41.38 k J/mol。总酚与干基的质量比和总黄酮与干基的质量比随着漂烫时间及漂烫温度的升高而下降。漂烫时间为45 s、漂烫温度为100℃时,能有效改善干燥产品的色泽,与未处理样品相比,表面皱缩严重。百合最适宜的漂烫条件为漂烫温度100℃,漂烫时间45 s。     

干燥工艺对稻谷发芽率影响的研究

利用薄层干燥试验台，采用二次回归正交组合设计试验对辽宁省稻谷主要品种942进行研究。分析了热风温度、表现风速、初始水分、干燥时间对稻谷发芽率损失影响的规律，建立了稻谷发芽率损失回归方程，在干燥时应采用低温干燥，以保证其发芽率。利用贡献率法确定各因素在二次非线性模型中的主次关系为热风温度、初始水分、表现风速、干燥时间，为进行辽宁省稻谷深床干燥研究提供了理论依据。     

合成纤维织物和棉织物热风干燥特性的实验研究

采用合成纤维和棉织物作为实验样品，对纤维织物的热风干燥过程进行了实验研究，得到了在不同干燥工况条件下的纤维织物温度和干基含水率变化曲线，对合成纤维织物和棉织物的表面温度和干基含水率变化特性进行了仔细分析。在热风干燥中，织物温度与干基含水率均存在4个 阶段的变化，不同的织物具有不同的干燥特性。织物的干燥是在恒速干燥阶段完成，其干燥速率由水分表面气化速度所控制；纤维织物热风干燥的临界含水率约为10％左右，降低织物的临界含水率和延长织物的恒速干燥阶段时间均有助于提高织物的干燥质量。     

肠衣干燥工艺研究

采用感官评定、微生物评定,对烘箱干燥和联合干燥的肠衣产品进行比较,确定肠衣干燥的工艺。其最佳工艺参数为干燥前期（2 h）采用热泵干燥,干燥温度为35℃,干燥后期（3 h）采用热风干燥,干燥温度为70℃,干燥时间5 h。     

小麦种子的真空冷冻干燥处理

为了探索真空冷冻干燥技术用于小麦种子干燥处理的可能性，采用真空冷冻干燥、真空干燥和热风干燥3种方式对小麦种子进行干燥处理，在不同环境温度和压力下，研究种子中温度－时间分布曲线，并通过分析复水率、出芽率和幼苗生长情况进一步研究了这3种干燥方法对小麦种子生物活性的影响，研究结果表明，采用热风干燥时必须对干燥温度和干燥时间严格控制，否刚容易造成种子的死亡；真空干燥的方法易削弱小麦种子的生物活性，不宜用于种子的干燥处理；而经过真空冷冻干燥的种子的生物活性没有受到影响，真空冷冻干燥条件下小麦种子的平均存活率高于其它两种方式，可以应用于小麦种子的干燥。小麦在真空冷冻干燥下，水分冰晶升华温度与干燥室压力密切相关，在干燥室绝对压力为200－400Pa时，小麦中冰晶升华温度为18－20℃。     

番薯片薄层热风对流干燥模型与传质性能

为了探讨番薯干燥的热传递特性,在对流热风干燥实验装置中进行了番薯片薄层干燥实验,研究了干燥温度对干燥过程的影响;将试验的水分比与数学模型进行了拟合,计算了不同温度下的水分有效扩散系数,并关联了其与干燥温度的关系。结果表明:干燥温度对干燥过程影响显著;用Logarithmic模型来描述番薯片热风干燥动力学令人满意;番薯片厚度为2mm时,随风温升高,水分有效扩散系数从2.961 6×10-10 m2/s增大到4.693 9×10-10 m2/s,并符合阿累尼乌斯方程,活化能为23.29kJ/mol。     

红枣气体射流冲击干燥特性及干燥模型

由于红枣收获后品质快速下降,探讨适合红枣的加工方法以便延长红枣的保藏期非常重要。探究了干制条件对红枣气体射流干燥特性的影响,以便提高干制红枣品质,缩短干制时间,获取干燥活化能,优选干燥模型。选用自制气体射流冲击干燥设备干制红枣,研究风速(8.5、10.0、12.0m/s)、风温{60、65、70℃,变量[70℃(5h)+65℃(8h)+55℃]}对红枣水分比和干燥速率、水分有效扩散系数及活化能的影响,通过DPS数据统计软件对8个干燥模型(Lewis、Page、Modified Page、Wang & Singh、Henderson & Pabis、Approximation of diffusion、Logarithmic、Simplified Fick''s diffusion)进行拟合筛选。与大多数食品材料的干燥特性一致,红枣的气体射流冲击干燥过程主要为降速干燥。温度对整个干燥过程中参数的变化影响较大,温度越高,水分扩散越快,水分比下降越快,干燥速率越高。最高有效扩散系数为1.22133×10-9m²/s,所需最小活化能为10.39kJ/mol。使用8个模型进行拟合,研究发现Logarithmic模型的参数系数(R²)值为0.999801,均方根误差(RMSE)值为0.002913,卡方值(χ²)为9.332000×10-6,该模型为描述红枣气体射流冲击干燥的最优模型。温度与风速均对干燥曲线、干燥速率曲线、水分有效扩散系数和活化能有影响,在温度70℃(5h)+65℃(8h)+55℃,风速12.0m/s的条件下干燥效果较佳。     

微波膨化香菇工艺优化

以鲜香菇为原料,通过单因素试验研究了热风干燥时间、微波功率、热风干燥温度对成品质量的影响,并通过稳健试验研究确定了微波膨化香菇的最佳工艺条件：热风干燥时间1.5 h,微波功率480 W,热风干燥温度65℃。     

桂圆热风干燥过程动力学研究

为了研究桂圆热风干燥过程的机理,在将其视为一个球体的基础上,建立了水分在桂圆内部迁移的传质模型,并获得了内扩散系数的表达式。研究结果表明:桂圆热风干燥主要由表面汽化阶段和水分内部迁移阶段构成,干燥介质温度的升高或气速的增大皆可增大干燥速率,由此缩短了表面汽化阶段的时间并使水分内部迁移阶段提前;干燥介质气速的高低会影响水汽从桂圆表面迁移至气相主体区的外扩散阻力,低气速条件下外扩散阻力较大,此时测得的扩散系数实质是包括外扩散影响在内的表观扩散系数,该系数随气速增加而增大。因此测量内扩散系数时应先消除表面汽化阶段的影响,通过分析不同气速对水分内扩散系数Deff的影响,发现消除外扩散影响的临界气速为1. 07 m·s-1,即当干燥介质气速高于该值时,可测得本征内扩散系数;在323. 15 K～363. 15 K温度范围内,水分在桂圆内部的扩散系数为2. 52×10-10m~2·s~(-1)～5. 27×10-10m~2·s~(-1),内扩散活化能和指前因子分别为19. 84 k J·mol-1和4. 011×10-7m~2·s~(-1)。     

长豇豆隧道式热风干燥特性及品质变化

应用自制隧道式干燥实验台对95,℃漂烫2,min后的长豇豆进行热风干燥实验,分析了在不同热风温度、热风速度、料层厚度条件下豇豆的干燥特性及干产品品质.结果表明:长豇豆干燥过程中干燥第1阶段表现明显,热风温度对干燥速率及品质的影响最大;经漂烫后的长豇豆在热风温度60,℃、热风速度0.3,m/s、料层厚度6,mm条件下干燥时所得产品Vc含量最高.研究结果可为长豇豆隧道式热风干燥生产实践提供参考依据.     

柠檬片真空远红外干燥特性及对品质的影响

针对新鲜柠檬片在真空远红外干燥过程中的品质变化问题,采用真空远红外干燥箱对柠檬片进行干燥,研究操作温度、操作压力对干燥特性和物料色泽的影响,比较了真空远红外干燥、热风干燥、真空冷冻干燥制备柠檬片的干燥时间、干制品的RGB强度、维生素C保留率和复水比.结果表明:真空远红外干燥柠檬片的最佳干燥工艺参数为:干燥温度60℃,操作压力2 kPa,干燥时间6 h.在干燥过程中,操作温度越高,操作压力对干燥速率的影响越不明显(P0.05);RGB强度均值总体呈下降趋势,当柠檬片含水率低于10%时,柠檬片色泽发生显著变化;真空远红外干燥所得产品的复水比、RGB强度与维生素C保留率均优于热风干燥所得产品,略低于真空冷冻干燥产品.     

多孔材料热风干燥过程中收缩特性研究

为了更好的研究多孔材料热风干燥过程中内部干燥特性,将干燥过程中整体体积、尺寸收缩比与平均干基含水率的函数关系运用到内部各单元层。以胡萝卜颗粒为例,建立了干燥中物料内部各单元层收缩模型。运用MATLAB编程的方法对胡萝卜颗粒内部各单元层体积和尺寸变化及分布规律进行数值模拟计算。模拟结果表明:片状胡萝卜颗粒在热风干燥过程中随着水分不断对外扩散迁移、干基含水率降低的过程中,表单元层由于水分首先扩散蒸发到热空气中而首先收缩,内部单元层水分滞后扩散蒸发而滞后收缩;外部单元层水分扩散速率大于内部单元层,边界收缩位移量最大。通过实验对模拟结果进行验证,验证结果表明此模型可以用来表述干燥过程中多孔材料内部收缩特性变化规律。     

南方波纹米粉丝的热泵-热风组合干燥工艺研究

以综合反映南方波纹米粉丝干燥过程中产品品质、能耗、干燥速率的干燥效果评价值为指标,研究了热泵-热风组合干燥工艺中热泵干燥温度、转换点含水量、热风干燥温度对南方波纹米粉丝干燥效果的影响,并采用完全析因设计进行了优化。结果表明,热泵干燥温度、转换点含水量及热风干燥温度对南方波纹米粉丝干燥效果均有极显著的影响,南方波纹米粉丝热泵-热风组合干燥优化工艺条件为:热泵温度48℃、转换点含水量23%及热风温度78℃。在此条件下所得南方波纹米粉丝干燥效果评价值为86.19,比热风干燥和热泵干燥分别提高了11.99%和13.15%。热泵-热风组合干燥方法是南方波纹米粉丝的较佳干燥方法。     

不同切片方式对丹参干燥特性的影响

为探讨不同切片方式对丹参干燥特性的影响，分别采用现代常用的40℃热风干燥与传统常温晾晒干燥，比较不同切片方式(圆切和45°斜切)、切片厚度(2、4、6 mm)丹参的干燥失水过程。结果显示不同切片方式的丹参在干燥过程中主要为降速阶段，干燥速率随着干基含水率的降低而降低，切片厚度越大，干燥速率越低，干燥时间越长。Page模型为丹参干燥拟合最好的模型，模型预测值与实验值吻合性较好，能较好地描述不同切片方式下丹参的干燥过程。该研究对丹参趁鲜切制干燥等加工生产具有一定的指导意义。     

干燥条件对海巴戟天果中水分和蒽醌类化合物含量的影响

在真空干燥、密闭干燥、热风干燥条件下,研究干燥温度为50℃、60℃、70℃和样品厚度(1 mm、2 mm、3 mm)对海巴戟天果的干燥动力学和蒽醌类化合物含量的影响.水分的干燥曲线表明干燥动力学和有效水分扩散率的关系,阿伦尼乌斯方程则表示扩散系数与温度的关系.干燥条件、样品厚度(1 mm、2 mm和3 mm厚度)以及干燥温度影响干燥率和蒽醌类化合物含量.真空干燥条件具有更高的干燥效率,水分扩散率和蒽醌类化合物含量均较高.当样品厚度为3 mm,真空条件下扩散系数8.82×10-10m2/s,活化能为36.52 KJ/mol.