利用深床干燥试验台优化稻谷深床干燥工艺参数,定义耗能新指标干燥比能耗,采用二次回归正交旋转组合设计试验,建立热风温度、表现风速和谷层厚度与干燥比能耗之间的数学模型,分析各因素的单效应与互作效应,确定干燥比能耗最优条件下工艺参数的优化组合为:风温40℃,表现风速0.45m·s-1,谷层厚度50cm;利用频数分析法进行优化,得到具有高概率保证的干燥比能耗低于1000kJ·(kg·h)-1的参数范围,即干燥热风温度为43～50℃,表现风速为0.49～0.57m·s-1,谷层厚度为35～44cm,为干燥节能和干燥设备的参数设计提供参考。

利用深床干燥试验台,通过单因素试验和三因素二次回归正交旋转组合试验,建立了热风温度、表现风速和谷层厚度对干燥时间影响的回归方程,分析各因素的单因素效应与互作效应,利用频数分析法进行优化。结果表明:含水率24%的稻谷进行深床干燥时,干燥时间小于180min的概率为95%,干燥热风温度为68～75℃,表现风速为0.58～0.67 m.s-1,谷层厚度为19～24cm,优化了稻谷干燥生产的工艺参数,为实际生产经济指标评估提供了依据。

应用热风干燥试验台进行缓苏干燥试验,研究稻谷深床缓苏干燥特性及品质变化。分析不同缓苏温度(20,30,40,50,60℃)、缓苏时间(1.5,3,6,9,12h)、缓苏方式(停风保温、通风保温、停风停温、低风停温、通风停温)、缓苏时刻(每层稻谷的含水率达到18%时)、缓苏含水率(16%、17%、18%、19%、20%)等因素对稻谷深床缓苏干燥特性及爆腰增率的影响,并探究现象产生的原因。试验结果表明:缓苏温度40℃、缓苏时间3h、缓苏方式为停风保温的条件下,当第3层稻谷含水率达到18%(w.b)时加入缓苏工艺,可有效提升稻谷干燥速率,缩短净干燥时间,提升干燥品质。整个干燥过程表现为降速干燥,在干燥过程最初的60～65min内干燥速率最快。缓苏方式的改变是影响稻谷缓苏干燥品质的最主要因素,停风保温的缓苏操作方式可以显著降低稻谷的爆腰增率,缓苏温度、缓苏时间、缓苏时刻及缓苏含水率对稻谷干燥品质均有显著影响。该研究结果更全面合理地解释稻谷缓苏干燥工艺参数的配合,为稻谷干燥的生产、工艺参数优化及确定最佳的缓苏条件以提高干燥品质提供理论依据与技术支持。

利用深床干燥实验台进行稻谷干燥试验,研究减少稻谷干燥后爆腰率的工艺参数。通过单因素试验和二次回归正交旋转组合试验,建立热风温度、表现风速、谷层厚度、初始含水率及缓苏时间与爆腰率增值间关系的数学模型,分析各因素的效应与主次顺序,发现缓苏时间对稻谷爆腰率增值影响显著。采用优化求解方法,确定爆腰率增值最小条件下工艺参数的优化组合为:初始含水率25%,缓苏时间4.6h,热风温度74.33℃,表现风速0.92m.s-1,谷层厚度40cm。为优化干燥工艺参数和提高稻谷干燥品质提供参考。

利用深床干燥试验台,采用二次正交旋转组合设计对辽宁省水稻主栽品种辽粳294进行研究,分析了热风温度、表现风速、谷层厚度对爆腰增率的影响规律,建立了水稻爆腰增率的回归方程,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,并确定了爆腰增率最低条件下工艺参数的优化组合。

为提高稻谷干燥品质、降低干燥能耗，在前期稻谷干燥优化工艺参数基础上，探究了薄层热风变温干燥工艺对稻谷干燥特性及干燥品质的影响。分析干燥温度（30～70℃）、变温时刻（20～150min）、变温温度（30～70℃）、变温时长（20～60min）、变温次数（1, 2, 3次）等试验因子对稻谷干燥速率及外观品质（爆腰增率、整精米率）的影响规律；采用四元二次回归正交旋转组合试验方法，以干燥温度、变温时刻、变温温度、变温时长为试验因子，以爆腰增率、整精米率为响应指标，通过建立回归模型和响应面图，分析稻谷变温干燥特性并阐释结果产生的原因。结果表明：干燥温度为40～60℃、变温时刻20～140min、变温温度40～70℃、变温时长10～50min条件下采用循环变温的干燥方式，可获得较好的干燥品质；变温干燥的最优参数组合为初始干燥温度54℃、变温时刻50min、变温温度47.5℃、变温时长20min，干燥后稻谷的爆腰增率12.5%、整精米率79.9%，试验值与预测值之间的相对误差为3.61%，回归模型的预测精准度较高。研究结果可为稻谷收获后干燥技术改进及深入探究其干燥品质变化机理提供数值与理论参考。

在探讨稻谷干燥均匀度性质及定义新的干燥均匀度指标基础上,利用深床干燥试验台进行稻谷干燥单因素试验和干燥筒排料口贯口处有无挡板的结构验证试验,分析了试验因素对干燥均匀度的影响规律和干燥过程中同层不同位置稻谷的干燥均匀特性,得出同层稻谷干燥的普遍规律。即距横截面圆心1/6R的测点1和距横截面圆心1/3R的测点3处稻谷分别以最高频数最先和最后达到安全储存水分,验证干燥筒贯口处结构对稻谷干燥过程的影响可以忽略。通过三因素二次回归正交旋转组合试验,建立热风温度、表现风速和谷层厚度与干燥均匀度的回归方程,分析各因素对干燥均匀度的影响,利用贡献率法确定因素的主次关系为热风温度>表现风速>谷层厚度。并对工艺参...

通过不同干燥工艺技术处理和沱茶生化品质成分分析,探索了干燥工艺技术对沱茶品质形成的影响。结果表明,不同干燥温度对沱茶水分散失速度不同,不同重量规格的沱茶在同一温度条件下水分散失也不同。沱茶(100g)在40℃、60℃干燥,多酚类、咖啡碱、儿茶素总量、EGC、EGCG、GCG、ECG儿茶素组分物质含量及酚/氨比值比在80℃、100℃干燥均要低,但氨基酸总量在40℃、60℃干燥比80℃、100℃干燥要高;不同干燥温度对沱茶色泽物质的形成存在差异,低温干燥(40—60℃),有利于沱茶色泽物质由绿变黄转化;内质感官审评以40℃、60℃优于80℃、100℃的沱茶。故低温长时干燥则有利于沱茶滋味和色泽物质...

为了探讨真空冷冻干燥过程参数对冻干时间和能耗的影响,以墨西哥湾扇贝为研究对象,设计二次正交回归组合试验方案,采用SAS统计软件对试验数据进行回归分析,建立了真空冷冻干燥时间和能耗的二次多元回归模型,并对二次多元回归模型进行了F检验;利用降维法定性地分析了物料厚度、干燥室压强和加热板温度3个主要过程参数对真空冷冻干燥时间和能耗的影响。结果表明,物料厚度、干燥室压强和加热板温度对冻干时间和能耗影响显著,并呈二次函数规律变化,在本试验条件下影响的主次因素依次为:物料厚度、干燥室压强、加热板温度。对单位厚度冻干时间进行岭嵴分析,给出了在本试验因素取值范围内的冻干过程优化参数:物料厚度为9mm;干燥室压...

结合神经网络和粒子群算法(PSO)对油菜籽干燥工艺进行优化:采用BP神经网络建立油菜籽平均水分下降速率和发芽率与干燥温度、初始含水率、真空度之间的三层网络预测模型,利用试验样本数据计算并确定预测模型的网络权值及阈值,再采用PSO算法进行参数优化。试验验证结果表明,对比BP网络模型和PSO–BP模型,发现BP网络仿真值相对误差最大值为4.5%,而PSO–BP仿真值最大相对误差小于2.93%。

【目的】分析喷雾干燥进风温度和热风流量对速溶龙眼粉理化特性的影响。【方法】分别考察喷雾干燥不同进风温度和不同热风流量对速溶龙眼粉水分含量、堆积密度、黏性、溶解性、水分吸附特性、玻璃化转变温度和超微结构等理化特性的影响。【结果】当进风温度从160℃升高到190℃、热风流量从23.00 m3.h-1增加到29.00 m3.h-1时,速溶龙眼粉水分含量分别降低25.52%和39.42%;黏度值分别下降55.75%和61.11%;玻璃化转变温度分别升高8.30℃和7.07℃;溶解时间分别增加1.29倍和1.47倍;堆积密度分别提高22.87%和20.15%;同时,单分子层水分含量、微粒形态、L*、a*...

【目的】探讨预酶解-滚筒干燥处理对全麦片品质特性的影响,为高品质全麦片的加工提供理论依据。【方法】以小麦全粉为原料,采用α-淀粉酶、纤维素酶及其复合酶进行预酶解-滚筒干燥制备全麦片:未经预酶解处理直接滚筒干燥全麦片(drum-dried whole wheat groats,DWG),α-淀粉酶-滚筒干燥速食全麦片(drum-dried whole wheat groats withα-Amylase,DWGA),纤维素酶-滚筒干燥速食全麦片(drum-dried whole wheat groats with cellulase,DWGC),α-淀粉酶-纤维素酶-滚筒干燥速食全麦片(drum-dried whole wheat groats withα-Amylase and cellulase,DWGAC),以及以小麦精粉为原材料制备直接滚筒干燥精麦片(drum-dried refined wheat groats,DRG),分别测定其复水性速率、结块率、水溶性指数、吸水性指数、糊化度、黏度、色度,淀粉、还原糖、植酸含量、淀粉和蛋白质消化特性等指标,比较并分析预酶解-滚筒干燥对全麦片品质特性的影响。【结果】预酶解-滚筒干燥处理能显著改善全麦片的冲调性,其中DWG样品复水速率最低,DWGAC复水速率最高,与对照样品DWG相比,DWGA、DWGC、DWGAC的结块率显著降低。预酶解-滚筒干燥处理显著提高了全麦片的溶解性,其中DWGA、DWGC、DWGAC相比于DWG水溶性指数分别提高了4.98、2.07和5.04倍。同时,预酶解-滚筒干燥处理使全麦片的淀粉、植酸含量显著降低(P<0.05),还原糖含量和糊化度显著升高(P<0.05),适当降低了全麦片的色度。此外,预酶解-滚筒干燥处理使全麦片中快消化淀粉比例显著提高,快消化淀粉含量分别比对照增长了22.34%、34.84%和46.59%,其中DWGAC快消化淀粉含量最高;蛋白质体外消化速率加快,蛋白质体外消化率分别提高了0.33、0.25、0.26倍,消化率升高。【结论】预酶解-滚筒干燥处理提高了全麦片的冲调分散性,降低了结块率和黏度,提高了淀粉和蛋白质体外消化性能,对全麦片品质有提升作用。

【目的】研究不同的超声波工艺参数对猕猴桃片渗糖效果及干燥能耗与特征品质的影响,建立数学回归模型并优化工艺参数,为超声渗糖技术用于生产高品质、低能耗的猕猴桃片提供理论依据。【方法】试验以猕猴桃为原料,选取时间、温度、蔗糖浓度、超声声能密度为因素,以猕猴桃的固形物增加率(solids gain,SG)、水分损失率(water loss,WL)、单位能耗、可滴定酸、含糖量、色差(ΔE)、L~*、a~*、b~*、硬度、黏性、弹性、黏聚性、胶黏性、咀嚼性、回复性、叶绿素保存率、维生素C保存率、可溶性固形物为指标,进行四因素Box-Benhnken响应面试验,利用因子分析筛选出评价猕猴桃片品质的特征指标,建立单位能耗及猕猴桃片特征指标的二次多项式回归方程模型,分析影响各指标的主次因素及因素间的交互作用,优化得出猕猴桃片超声渗糖工艺的最佳参数,并加以验证。【结果】猕猴桃片的品质特征指标分别为回复性、ΔE、含糖量、WL、可滴定酸、维生素C保存率;建立的猕猴桃片单位能耗和品质特征指标的回归模型具有统计学意义(P时间>温度>声能密度,时间和温度、温度和蔗糖浓度、蔗糖浓度和声能密度的交互作用均为极显著,温度和声能密度的交互作用显著。各因子对WL影响的大小依次是时间>声能密度>蔗糖浓度>温度,时间和温度及时间和声能密度的交互作用显著。各因子对单位能耗影响的大小依次是蔗糖浓度>时间>声能密度>温度,温度和蔗糖浓度的交互作用显著。各因子对回复性影响的大小依次是时间>蔗糖浓度>温度>声能密度,蔗糖浓度和声能密度交互作用显著。各因子对ΔE影响的大小依次是蔗糖浓度>温度=声能密度>时间;各因子对可滴定酸影响的大小依次是时间>声能密度>蔗糖浓度>温度,时间和声能密度交互作用显著;各因子对维生素C保存率影响的大小依次是蔗糖浓度>温度>时间>声能密度。猕猴桃片超声渗糖工艺参数为:时间58 min、超声温度47℃、蔗糖浓度40°Brix、超声声能密度0.7 W·mL~(-1),在此条件下猕猴桃片的单位能耗为18.15 kJ·g~(-1)、回复性为0.172、ΔE为15.51、含糖量为35.03%、WL为27.85%、可滴定酸为1.58%、维生素C保存率为92.23%。【结论】因子分析法能提取出评价猕猴桃片品质的特征指标。建立的二次多项式回归模型可分别用于分析和预测超声波处理参数对猕猴桃片的渗糖效果及干燥能耗与品质的影响。超声浸糖处理具有渗糖速率快、破坏小等优点,处理后的猕猴桃片单位能耗较低、质地品质较好,超声波处理可用于猕猴桃片的渗糖工艺。

以粘弹性材料的积分松弛型本构关系为基础，建立了粘弹性体的有限元分析模型，编制了热一湿应力计算的轴对称有限元程序。应用该程序研究了长粒稻谷在干燥和储藏过程中内部应力分布及其变化规律，并与实验结果进行了比较，分析了谷粒在储藏阶段出现裂纹的直接原因。

[目的] 为了实现远红外稻谷干燥过程中水分比的精准预测，提出了一种基于1D-CNN（One-Dimensional Convolutional Neural Network）的稻谷干燥水分比预测模型，实现对干燥过程中稻谷含水率的在线预测。[方法]将稻谷初始含水率调到统一标准后，在自制的石墨烯远红外干燥试验台进行不同温度的干燥试验，每隔2 min采集一组包括干燥温湿度等8个工艺参数数据，经标准化处理后构成数据集。然后以8个工艺参数为输入，水分比为输出，构建1D-CNN干燥模型，通过训练确定模型参数，最后对模型进行验证并与6种经典薄层干燥模型及4种典型机器学习干燥模型进行比较。[结果] 试验结果表明，所提出的1D-CNN干燥模型能够很好地描述干燥过程中水分比的变化情况，决定系数R~(2)、均方根误差（root mean square error，RMSE）和平均绝对误差（mean absolute error，MAE）分别达到0.993 1、0.018 9、0.012 1；含水率预测的平均绝对误差MAE和平均相对误差（mean relative error，MRE）分别为0.143 2%和0.007 8%，明显优于其他对比的干燥模型。[结论] 所提出的1D-CNN干燥模型能够准确预测稻谷干燥过程中含水率的变化，完全满足含水率在线检测需求。