基于Weibull分布函数的马铃薯丁薄层热风干燥特性

为了实现马铃薯的规模化热风干燥,提高脱水制品的品质、降低生产能耗和成本,该文以薄层干燥试验为基础,研究了鲜切马铃薯丁在不同热风温度（40、50、60、70、80、90℃）、风速（0.5、1.0、1.5、2.5、3.5 m/s）和切丁长度（2.5、5、10、15 mm）条件下的干燥曲线、水分有效扩散系数和干燥活化能。利用Weibull分布函数拟合了干燥曲线,并建立了风温、风速和切丁长度与模型参数的定量关系。研究表明：鲜切马铃薯丁的热风干燥过程服从Weibull分布函数（R2=0.991～0.999）,是典型的降速干燥过程,模型的尺度参数与热风温度、风速和切丁长度有关;模型的形状参数与风速和切丁长度有关,而温度对其影响不显著（P〉0.05）;水分有效平均扩散系数在1.859～12.509×10-9 m2/s之间,与热风温度和风速显著相关（P〈0.05）,而物料切丁长度对其影响不显著（P〉0.05）;几何尺寸值与干燥物料的切丁长度和风速有关;马铃薯丁热风干燥的活化能为19.107 k J/mol。该研究可为马铃薯热风干燥提供理论和技术基础。

茭白薄层热风干燥特性与动力学研究

为了解茭白干燥特性,进行了茭白薄层热风干燥实验,研究了风温、风速、茭白切片厚度及量对干燥的影响,进行了干燥曲线方程的拟合,将对流传热系数α与传质系数kH等动力学参数与风速进行了关联。结果表明:风温、风速与厚度均对干燥影响较大,但以70℃、0.733 m/s、2 mm为宜;干燥方程符合Page模型;随风速增大,α与kH均增大,关系式为α=91.46u0.774 9,kH=79.24u0.766 1,α与kH与风温没有关系。

鲜切藕片热风薄层干燥工艺优化及数学模型建立

利用单因素和正交试验以及SPSS12.0等方法,在热风薄层干燥平台上对鲜切藕片的热风薄层干燥工艺及数学模型进行系统研究。结果表明,鲜切藕片热风薄层干燥的最佳工艺条件:热风温度70℃、风速0.3m/s、装样量40g。在该最佳工艺条件下,产品的干燥速率、碘蓝值、白度和复水性4个指标均达到最好的水平,建立鲜切藕片的热风薄层干燥数学模型为MR=0.857412114exp(-0.050102613t)(R2=0.96537)。通过预测值和测定值的比较,表明该方程能够较好的模拟该条件下鲜切藕片的干燥过程。

红肉苹果片穿流式热风薄层干燥特性及数学模型

以新疆红肉苹果为试材,研究不同切片厚度、热风温度及热风速率下苹果切片的干燥特性,通过Origin8.0软件对试验数据进行数学模型拟合,得到红肉苹果片的热风薄层干燥模型。结果表明,热风温度、切片厚度和热风风速对红肉苹果片的干燥特性均有一定影响,热风温度对其影响程度最为显著。热风温度越高,切片厚度越小,风速越大,红肉苹果片的干燥速率越大。综合而言,在热风温度80℃、切片厚度2 mm、热风速度1.5m/s时,红肉苹果片干燥速率最大。所选6个数学模型均可以较好地阐述红肉苹果片在热风薄层干燥过程中的水分变化规律,其中Page模型具有最高的R^2值、最低均方根误差RMSE及卡方值χ~2,更适于评估红肉苹果片干燥过程中的水分脱除规律。

苹果片热风薄层干燥过程中颜色变化的动力学模型

为了研究苹果片在热风薄层干燥过程中的颜色变化规律,分别在60、70、80、90、100℃下对苹果片进行热风薄层干燥处理,以亮度值(L*)、红绿值(a*)、黄蓝值(b*)、总色差(ΔE)、饱和度、褐变指数(BI)等为指标描述苹果片的颜色变化,并分别应用零级和一级反应动力学方程进行数学模型的拟合分析。结果表明,热风薄层干燥过程中,苹果片的L*值随着干燥时间的延长而逐渐降低,而a*值、b*值、ΔE、饱和度、BI值则逐渐升高,且反应速率常数k随着干燥温度的升高而呈现出一定的规律性变化。根据拟合决定系数R2的比较结果,零级反应动力学模型能更好的描述和预测苹果片在热风薄层干燥过程中的L*、a*、b*、ΔE值变化,而饱和度和BI值的变化则更符合一级反应动力学模型。该模型可以对苹果片在热风薄层干燥中的颜色变化进行预测,为优化干燥工艺提供参考。

竹笋热风薄层干燥特性及动力学分析

干燥是竹笋加工中最为常见的一种方式,为了解竹笋在热风薄层干燥条件下的干燥特性,本实验以大叶麻竹笋为试验原料,竹笋片干基含水率和干燥速率为试验测试指标,研究了不同干燥温度、风速和笋片厚度等因素对干燥速率的影响,并建立竹笋热风薄层干燥的动力学模型。结果表明:热风薄层干燥温度、风速和笋片厚度均对竹笋的干燥特性影响较大。随着干燥温度和风速的升高,干燥速率增加;随着笋片厚度的增加,干燥速率降低。不同条件下的干燥均可分为加速、恒速和降速干燥3个阶段。竹笋的适宜热风薄层干燥条件为干燥温度80℃、风速2.0 m/s、笋片厚度1.0 cm。竹笋热风薄层干燥的动力学满足Page模型,Page模型适合对竹笋热风薄层干燥过程进行描述和预测。所得研究结果将为竹笋干的热风薄层干燥可控制工业化生产提供参考。