污泥厚度和风速对污泥常温干燥的影响及干燥模型分析

为了研究污泥在常温下的干燥特性,采用自制的污泥干燥装置对城市脱水污泥进行常温干燥实验。研究了不同厚度(10、20、30 mm)和不同风速(0、1、3 m·s~(-1))条件下污泥含水率随时间变化的规律,并用常见的干燥模型对污泥常温干燥过程进行拟合。结果表明:常温条件下,10 mm厚度污泥的干燥速率均高于20 mm和30 mm厚度污泥的干燥速率,并且在风速较低时,降低污泥厚度对缩短干燥时间的效果更加显著;污泥厚度不同,风速对污泥干燥的影响作用不同,对于10 mm厚度的污泥,增加风速可显著缩短干燥时间,而对于20 mm和30 mm厚度的污泥,风速需增加到一定数值(如3 m·s~(-1))时,才能显著缩短干燥时间;Logarithmic模型更适合描述污泥在常温条件下的干燥,干燥过程中的有效扩散系数为1.73×10~(-9)~1.38×10~(-8)m~2·s~(-1)。     

热风干燥鹰爪虾的初步试验研究

本文通过对鹰爪虾进行热风干燥单因素试验,得到鹰爪虾在不同热风温度、不同风速下的干燥曲线,研究其干燥机理。并讨论风温、风速对干燥后鹰爪虾品质的影响。试验发现,风温是影响整个干燥过程的显著因素。温度为60℃时,既可缩短时间又不影响产品品质。鹰爪虾的干燥速度随着风速的增大而提高,但作用不是很明显,比改变风温所带来的变化幅度小得多。     

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。     

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.     

闭式空气循环干燥棒香的试验

依据闭式空气干燥循环的原理建立试验台,选择质量约1.2 kg的大尺寸(直径25 mm、长970 mm)棒香进行试验,分析初始含水率、升温速率、干燥温度和干燥风速对棒香干燥质量的影响.结果表明:棒香与木材的干燥特性相似,升温速率是造成表面开裂的主要原因,而其与干燥温度和循环风量之间的优化匹配则为棒香干燥质量的保障;对试验棒香,初始含水率为66.08%时,循环空气的升温速率、温度和风速应分别控制在0.22℃/min、45～50℃和1.7 m/s;必须根据棒香规格和干燥室容积,确定适宜的干燥运行参数.     

超声波强化真空冷冻干燥酸奶中水分蒸发的研究

结合超声波和真空冷冻干燥的优点,对酸奶进行干燥.与真空冷冻干燥相比,在不同超声作用时间、超声波功率和脉冲的条件下,检测酸奶干燥过程中水分损失率、干燥总时间,建立相应条件下的干燥动力学模型.结果表明:超声波干燥显著的提高了物料在较低气流速度和低温下的水分扩散,有效的缩短了干燥总时间.干燥酸奶的最佳条件为超声波功率55%(总功率为900 W)、超声脉冲5∶3、超声波作用时间1.5 h,此时干燥时间在同等条件下最短,比对照组平均缩短了20.58 h.干燥的数学模型符合指数方程Wt=W0e-Kt.     

明胶软胶囊表面温度分布的实验研究

应用红外热像技术，在对流干燥实验台上对热风干燥过程中软胶囊表面温度进行了测试，得到了湿维E软胶囊和脉通软胶囊的红外热图．实验结果表明：温软胶囊的表面温度场由快速升温区和慢速升温区两部分组成，温度上升的趋势由快速升温区逐渐过渡到慢速升温区；湿软胶囊表面与热风温度达到热平衡的时间t’与胶囊的形状及大小有关；对于同种软胶囊，随着热风风速的提高，时间t’缩短，而随着热风温度的上升，t’变化很小,实验结果对于制药工业中湿软胶囊的干燥具有重要的指导意义．     

闭式空气循环干燥棒香的初步试验

依据闭式空气干燥循环的原理建立试验台,选择质量约1.2kg的大尺寸(直径25mm、长970mm)棒香进行试验,分析初始含水率、升温速率、干燥温度和干燥风速对棒香干燥质量的影响.结果表明:棒香与木材的干燥特性相似,升温速率是造成表面开裂的主要原因,而其与干燥温度和循环风量之间的优化匹配则为棒香干燥质量的保障;对试验棒香,初始含水率为66.08%时,循环空气的升温速率、温度和风速应分别控制在0.22℃/min、45～50℃和1.7m/s;须根据棒香规格和干燥室容积,确定适宜的干燥运行参数.     

细菌类多糖疫苗冻干工艺优化研究

目的:研究细菌类多糖疫苗冻干工艺优化方法.方法:首先根据A群C群脑膜炎球菌多糖疫苗共晶点温度确定预冻温度;然后统计分析一次干燥阶段和解析干燥阶段制品温度线与设定温度线的重合时间,以确定一次干燥时间和解析干燥时间是否有缩短空间;最终确定优化冻干工艺曲线后,进行冻干试验,对优化前后冻干产品进行质量对比分析.结果:将A群C群脑膜炎球菌多糖疫苗冻干工艺优化为:预冻-40℃、3 h;一次干燥-45℃→-10℃→10℃→25℃→40℃→31℃,总时间为12 h,真空控制为0.10～0.16 mbar;解析干燥31℃、6 h,真空控制为0.005 mbar.优化后A群C群脑膜炎球菌多糖疫苗的关键质量属性(外观、复溶性、水分、分子大小和多糖含量)均符合质量标准,检定结果无差异;优化后冻干周期缩短310 min.结论:优化后A群C群脑膜炎球菌多糖疫苗冻干工艺周期明显缩短,设备负荷和生产能源成本降低.     

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。