微波真空干燥膨化苹果脆片的研究

研究了一种微波真空干燥膨化果蔬脆片的加工方法。对微波功率、压力、物料厚度、预处理后苹果片初始含水率与其干燥特性、膨化率的关系进行了试验,得出了较佳的工艺参数,在微波功率为12.0W/g、压力为15kPa、苹果片厚度为8mm、预处理后苹果片初始含水率为37.5%的条件下,可干燥膨化高品质的苹果脆片,干燥时间为4min时膨化率最大达到321%。

微波真空干燥条件对苹果脆片感官质量的影响

选择微波功率、真空度和初始含水率为自变量,采用二次回归正交旋转组合设计结合响应面法,建立了微波真空干燥苹果脆片感官质量的回归模型,分析了各试验因素及交互作用对感官质量的影响规律,获得较高感官质量的工艺条件理想取值区间：微波功率10.612.7 W/g、真空度0.0830.094 MPa和初始含水率0.60.9。获得高品质苹果脆片的最佳工艺条件为：微波功率11.7 W/g、真空度0.089 MPa、初始含水率0.75,感官质量预测得分可达到9.51。通过试验验证,感官质量实测平均得分值为9.42,进一步证明回归模型具有较好的拟合度。

微波真空干燥膨化苹果片的能耗与品质分析

综合分析了微波真空干燥膨化苹果片的干燥能力、能量消耗、感官质量、维生素C质量分数和微观结构,并以纯热风干燥的苹果片为对照样品,进行了对比分析评价。微波真空干燥膨化的干燥能力比热风干燥增加48.46%,单位能耗节约32.32%;苹果脆片在质地和风味方面都好于热风干燥;维生素C保存率比纯热风干燥提高了15.8%;比热风干燥具有更显著的蜂窝状结构,更好的膨化效果。

多馈源热风微波流态化干燥试验台

阐述了多馈源热风微波流态化干燥试验台的总体结构和工作原理,分析了微波干燥室、微波管开口位置和振动流态化装置的设计,确定了具体结构和相关参数。微波干燥室的总模式数为106,品质因素达到1 398,6管单面开口磁控管配置方式的微波场更为均匀,调节振动电动机频率可使物料处于流态化状态,保证物料更均匀地吸收热能和微波能。利用试验台对鲜胡萝卜的分段组合干燥工艺进行了试验,脱水胡萝卜颗粒之间的含水率差异在1.22%之内,保持胡萝卜原有色泽、气味和滋味的干制品合格率达到88.63%。

微波真空冷冻干燥装置设计与试验

阐述了微波真空冷冻干燥装置的总体结构、工作原理以及微波冻干仓的设计要点,详细分析了微波谐振腔、微波真空屏蔽结构和玻璃真空罩的设计,确定了主要工作部件的具体结构和相关参数。冬枣冻干试验研究表明,整机结构合理,性能稳定,安全可靠;与普通真空冷冻干燥相比,在产品质量相同的条件下,干燥时间节省了40.9%,能耗降低55.86%。

农产品微波干燥技术与装备的研究进展

以微波干燥技术为研究对象,首先阐述了微波干燥技术在农产品加工中的研究现状,并提出了微波干燥中干燥不均、局部灼伤等技术问题。然后综合介绍了热风微波流态化干燥、真空微波干燥、冷冻微波干燥等组合工艺与装备的研究进展。最后通过分析不同加工工艺的优势和不足,提出了微波组合干燥技术是农产品微波干燥工业的发展趋势。

多馈源箱式加热器的微波场均匀性仿真分析

采用Ansoft HFSS仿真软件对多馈源箱式微波加热器,在不同开口位置、不同数量和分段组合的条件下,进行了微波场均匀性的模拟仿真分析研究,得出6只磁控管馈入微波能采用单面开口配置获得的微波场更为均匀,不同磁控管组合馈入微波能来调节微波功率会引起加热器内的微波场分布不均匀,分段组合使得加热器内总叠加的微波场分布均匀。

微波流态化干燥姜片工艺与品质分析

研究了不同微波功率下,微波流态化干燥姜片的工艺和品质。在工艺参数比较适中的0.7 W/g的微波功率下,姜片流态化干燥时间为1.83 h,与75℃热风干燥相比干燥时间缩短了6.67 h,且维生素C保有率优于热风干燥。然而,微波流态化干燥,姜片的微观结构和复水能力都发生了明显的变化,当干基含水率降到200%以下,姜片的感官品质变化很快。发挥微波流态化干燥的相对优势,需要控制干燥后期的降水速度,这也是改进工艺的研究重点。

不同微波环境下苹果片干燥特性分析

为了提高新鲜苹果片的干燥效率和干燥品质,通过低场核磁共振分析与成像(NMR/MRI)等研究了微波热风流化床干燥、微波真空干燥、电热鼓风干燥3种干燥工艺中苹果片的水分迁移状态和热像特征;通过色差仪等研究了不同工艺条件下脱水苹果脆片的色泽、质地和微孔结构。结果表明,随着干燥过程的持续,主信号量A2i峰值向左偏移,水分的主要状态逐步变成不易流动水和结合水,其中热风干燥工艺前半个干燥周期总信号量A2下降较快,表明越到最后,物料表面结壳阻碍水分传递,水分干燥越困难;微波热风流化床干燥的温度场均匀性要高于微波真空干燥,表明热风和流化床对改善微波干燥的均匀性有积极作用。在物料特性方面,负压环境能改善苹果片的氧化褐变,但微波干燥产品在色差参数ΔE上的稳定性有待提高;同时微波真空干燥过程具有膨化效应,产品压缩应力最小、微孔结构明显,最适合开发苹果片产品。

连续式微波真空干燥设备的研究

阐述连续式微波真空干燥设备的工作原理、结构特点和设计要点,分析并确定微波真空干燥室、微波系统及进出料系统的结构和相关参数。试验表明,整机结构合理、操作方便、性能稳定、安全可靠,能快速低温干燥膨化高品质的苹果脆片。

果蔬包装机凸轮连杆式切断机构运动分析与优化

针对目前果蔬包装机中存在切刀刮膜和切口不正等问题,提出了一种基于连杆机构和凸轮机构的果蔬包装机切断机构。建立了切断机构的运动数学模型,并以此为依据建立了切断机构基于ADAMS的参数化模型,得到该机构主要参数变化对机构运动的影响规律。通过二次规划算法优化分析计算,得出一组最优参数组合。利用此参数组合的运动学仿真分析表明,下切刀的加速度最大值为7 971 mm/s2,切割距离为20.4 mm。根据优化结果加工组装试验样机,以PVC膜切断率为主要检测指标对该试验样机进行试验,结果表明,对11、12、13μm 3种厚度的PVC保鲜膜切断率都在98%以上,切断机构满足果蔬包装机作业要求。

鲜切果蔬包装机输送机构仿真与试验

针对鲜切果蔬包装机输送机构作业时包装物料损伤和滑移的问题,分析了输送机构对包装盒压缩变形原理,通过PET包装盒的压缩试验,得到了包装盒及盒内的果蔬产品避免造成机械损伤的条件,PET包装盒压缩位移应在10 mm以内,包装机输送机构压缩力应在5～15 N之间。采用参数化建模,通过有限元仿真分析了输送机构对包装盒压缩变形的过程及机理,分析了包装盒的易损伤位置及原因。根据压缩试验及仿真分析,以滑移率为指标,进行正交试验,确定最佳参数组合：包装盒质量为19 g,立式输送带对包装盒的压缩位移为8 mm,输送带速度为0.25 m/s,在包装盒及鲜切果蔬不压缩受损的同时PET包装盒和输送机构有较好的输送同步性。

负压式生鲜食品包装机设计与试验

针对目前国内人工包装生鲜食品劳动强度大、生产效率低等问题,设计了一种负压式生鲜食品包装机。该包装机由横封装置、切断机构、送膜机构和纵封装置等构成,能够一次性完成物料的输送、封膜包装作业,可适用多种规格生鲜食品的包装。通过FLUENT对后吸风盒流场分析,采用截面参数lA和lB分别为25 mm和64 mm的直角盒型,并经过试验确定后吸风盒吸风口静压为32 Pa。张膜输送带通过调整偏心滚筒,保证上部输送带和下部输送带之间有足够的压力。样机试验表明:包装机对于生鲜食品的包装速度为49.4包/min,包装率为99.4%,鼓包率为5%,基于负压式原理的负压式生鲜食品包装机达到了生鲜食品包装作业要求。

连续式微波真空干燥设备的设计与试验

阐述连续式微波真空干燥设备的结构特点和设计要点,分析并确定微波馈口、微波干燥室、微波密封及连续送料系统的结构和相关参数。试验表明,整机结构合理、操作方便、性能稳定、安全可靠,能快速低温干燥出高品质的苹果脆片,产量能满足工厂化生产要求。

自动装盒机开盒成型装置的研究与设计

设计了一种用于自动装盒机的可对不同尺寸的纸盒进行开盒的开盒成型装置。通过对开盒成型工艺动作的分析,介绍了该装置的运动轨迹及工作原理。建立开盒摆杆运动模型,确定了摆杆摆角、摆杆长度、纸盒仓位置、预开盒位置、开盒成型位置和摆杆回摆位置的坐标。最后分析说明了纸盒输送机构在纸盒长度方向和宽度方向进行调节的工作原理。解决了当前自动装盒机只能对单一尺寸纸盒进行装盒的技术难题。

胡萝卜片微波-热风滚动床干燥物料特性研究

为了改善微波干燥果蔬的物料特性,通过搭建的微波热风滚动床干燥(Microwave hot-airflow rolling drying, MARD)试验台,研究了胡萝卜片在MARD不同干燥阶段的热像变化,通过低场核磁共振分析与成像(Low-field nuclear magnetic resonance analysis and imaging, NMR/MRI)研究了胡萝卜片在MARD不同干燥阶段水分状态和水分分布,试验还测得在对应干燥阶段胡萝卜片介电常数ε′和介电损耗因子ε″的变化规律。通过分析物料的脱水过程和干燥品质发现,MARD过程干燥速度逐渐降低,物料温度分布均匀,随着干燥进行温度稳定在设定范围;NMR波谱下的水分信号量逐渐降低且主峰向左移,水分的活跃程度降低;MRI信号显示,MARD干燥过程中水分分布均匀;随着MARD进行,物料介电常数ε′和介电损耗因子ε″显著降低,边缘部位介电损耗比心部低,随着干燥的进行,这种差别逐渐减小,说明由介电特性差异导致的微波干燥不均的影响在MARD过程中减弱。

大葱热风微波真空组合干燥试验

对大葱进行了微波真空干燥试验,分析了大葱切段长度、微波功率对大葱微波真空干燥效果的影响,对热风微波真空组合干燥、热风微波组合干燥、微波真空干燥和热风干燥4种干燥方式对大葱干燥效果的影响进行了比较。大葱切段长度对热风微波真空组合干燥的干燥时间和感官品质有显著影响,随着微波功率增大,大葱的干燥时间缩短,感官质量下降;热风微波真空组合干燥的大葱切段长度为5mm,先采用热风干燥温度60℃烘干2.5 h后,在真空度0.085MPa和微波功率0.65kW的条件下,再进行微波真空干燥18min,其整个干燥时间为2.8h,比热风干燥缩短了1.7h。热风微波真空组合干燥的干制品的感官状态比热风干燥差,比热风微波组合干燥和微波真空干燥好,干燥时间与热风微波组合干燥接近,比微波真空干燥延长了2.2h,时间增加了3.6倍。

干燥方法对白牛肝菌和鸡枞菌品质特性的影响

本研究以白牛肝菌和鸡枞菌为原料,采用微波-热风联合干燥、热风干燥和真空冷冻干燥三种方法对菌菇进行处理,研究干燥方法对菌菇色泽、复水率、质构特性及微观结构等品质特性的影响。结果表明:色泽方面,真空冷冻干燥和微波-热风联合干燥优于热风干燥;复水性方面,真空冷冻干燥法优于微波-热风联合干燥法和热风干燥法,又以鸡枞菌的复水性最佳;质构方面,不同方法干燥后,菌菇硬度、弹性和咀嚼性变化规律相同,各指标强度大小排序为热风干燥>微波热风联合干燥>真空冷冻干燥;微观结构方面,微波-热风联合干燥和真空冷冻干燥后的菌菇截面呈多孔状,热风干燥菌菇的多孔网状结构不明显。综合考虑,白牛肝菌和鸡枞菌的干燥方法首选真空冷冻干燥,其次为微波-热风联合干燥,不宜选择热风干燥。

南瓜全粉生产工艺及设备

介绍了经过烘干、粉碎等工艺生产南瓜全粉的设备、工艺流程和操作要点 ,并制定了产品质量标准。

基于免疫——自整定模糊PID的ClO_2消毒液浓度控制应用

为满足水产品清洗消毒的需求,设计适用新型消毒剂ClO_2的浓度控制系统。在分析模糊免疫PID控制器和自适应整定模糊PID控制器特点的基础上,结合两者的优势设计混合模糊PID控制系统并进行仿真实验。结果表明,自整定模糊免疫PID控制系统的动态性能良好,响应速度和对于周期性干扰的调整均能满足生产需求,超调量为7.5%左右,控制性能和鲁棒性能良好。并在样机上进行生产验证,能够初步达到仿真实验效果,为ClO_2消毒液的浓度控制提供新的发展思路和参考方向。