探讨了微波功率、真空度和装载量对香菇干燥速率的影响,并对试验数据进行拟合,建立干燥动力学模型.结果表明:香菇微波真空干燥过程按降水速率大小分为加速、恒速和降速3个阶段;干燥速率随微波功率的增大和装载量的减少而明显加快,真空度对干燥速率的影响较小,不同真空度对应的干燥时间较为接近;香菇微波真空干燥的动力学模型满足Page方程.

采用微波真空干燥技术对青葱进行干制加工,研究了微波功率、装载量、真空度、物料层厚度等因素对青葱失水特性的影响,建立了青葱含水率随干燥时间变化的动力学模型.结果表明:青葱微波真空干燥过程具有升速、恒速和降速3个干燥阶段,其干燥速率随微波功率的增大、装载量的减少、真空度的增大而升高,且最佳物料层厚度为50 mm;青葱微波真空干燥过程符合Page模型,利用该模型可准确预测干燥过程中物料含水率及失水速率的变化情况.

为探讨热风干燥技术对香菇的干燥效果,并建立最优的水分比预测模型,在干燥介质温度为45、50、55、60℃,相对湿度为25%、30%、35%、40%,风速为2、3、4、5m/s,单位载重量为2、4、6、8kg/m2的工况下,对香菇干燥过程中的干燥机理和工艺参数进行试验研究。利用试验得到的水分比数据,进行传统干燥动力学模型Lewis、Page、Modified Page、Henderson、Wang和人工神经网络干燥动力学模型研究,并用未参与拟合的数据对得到的模型分别进行验证。结果表明:1)当相对湿度由40%降低到25%时,干燥时间随之由12.5h缩短到9.5h,干燥速率和有效水分扩散系数随相对湿度的升高而减小;2)运用试验数据对干燥动力学模型进行拟合,发现Modifited Page模型为最佳香菇干燥动力学模型;3)基于粒子群算法优化建立了人工神经网络模型,并将其预测值和Modifited Page模型预测值与试验结果分别进行对比,发现人工神经网络模型预测值与试验值的平均相对误差仅为5.57%,较Modifited Page模型的平均相对误差16.57%更优。人工神经网络模型较传统拟合方法建模效率高,可以精确地描述干燥过程,为干燥过程提供较优的解决方案、操作条件和过程控制。

【目的】为将微波真空干燥应用到油茶籽干燥中提供理论依据,丰富油茶籽的干燥方式。【方法】以中南林业科技大学望城区雪峰山油茶基地所采油茶果为研究对象,采用正交实验法研究了油茶籽的微波真空干燥特性,探讨了微波功率、真空度和加载量对油茶籽微波真空干燥曲线和能耗的影响,并分析了不同干燥方式(热风干燥、微波间歇干燥、微波真空干燥)的效率差异。【结果】1)随着微波功率和真空度的增加及加载量的减少,油茶籽的干燥速度增加,干燥时间缩短。其中真空度对干燥速率、能耗的影响最大,微波功率和加载量次之。2)无论参数如何变化,油茶籽的微波真空干燥速率曲线都可分为加速干燥阶段、恒速干燥阶段和减速干燥阶段。加速干燥阶段,油茶籽干燥速度不断增加;恒速干燥阶段,油茶籽干燥速度变化较小;减速干燥阶段,油茶籽的干燥速度逐渐减小。3)热风干燥所需的时间最长,是微波真空干燥时间的4～32倍,且热风干燥的速度曲线只有加速干燥阶段和减速干燥阶段,没有恒速干燥阶段。微波间歇干燥的时间为微波真空干燥的3倍,但其干燥速度曲线波动较大。【结论】微波真空干燥具有速度快、能耗低和效果稳定等优点,微波真空干燥在油茶籽干燥领域具有广阔的应用前景。

采用自制微波热风耦合干燥系统,对马铃薯丁在不同微波功率(600、900、1 200和1 500 W)干燥下的温度和含水率进行试验,得到马铃薯微波干燥曲线、干燥速率曲线以及干燥的最佳微波功率密度,建立马铃薯丁微波干燥动力学模型和有效水分扩散模型。将马铃薯丁的有效水分扩散系数模型代入到COMSOL Multiphysics软件中,建立电磁场、固体传热和稀物质传递三场耦合模型,结果表明,马铃薯丁的微波干燥速率经过270 s的加速期后,便进入降速期,微波干燥的最佳微波功率密度为6 W/g,其干燥模型可用Page方程描述,马铃薯丁微波干燥有效水分扩散系数为4.35×10–9~9.02×10–9 m2/s。

结合超声波和真空干燥的优点,采取超声波--真空协同干燥方法,对核桃楸试件进行干燥。在不同干燥温度、绝对压力、超声波功率和频率的条件下,检测木材干燥过程中内部水分的有效扩散系数,并建立对应条件下的干燥动力学模型。结果表明:超声波--真空协同干燥过程中,木材内部水分有效扩散系数随着温度的升高而增大,而绝对压力对于水分有效扩散系数影响较小;干燥过程中,温度对干燥速率起着主要作用,相同温度、不同压力下木材的干燥速率随着时间的变化趋势一致;通过有效扩散系数和菲克单方向扩散方程得到的干燥模型和实际干燥动力学很接近。

【目的】优化香菇多糖的微波提取工艺,为香菇多糖的工业化生产和综合利用提供理论依据。【方法】以香菇多糖提取率为响应值,以液(mL)料(g)比(15∶1,20∶1,25∶1,30∶1,35∶1)、微波功率(500,600,700,800,900 W)及微波时间(2,4,6,8,10min)为因素进行单因素试验。在单因素试验基础上,采用Box-Behnken响应面设计法,建立数学模型,筛选最佳提取工艺条件。【结果】通过二次回归模型响应面分析,获得香菇多糖的最佳提取工艺条件为,液料比35∶1、微波功率900 W、微波时间8.5 min;在此条件下,多糖提取率达6.49%,与最大理论预测值(6.63%)...

结果表明:增加谐振腔长度可增加等宽高矩形谐振腔的谐振频率模式数目,提高微波场均匀性;90 cm×90 cm×100cm矩形谐振腔具有242个谐振频率模式;在干燥室上、下壁面对角交叉、均匀布置微波馈口可保证回转干燥的均匀性;采用筛底载料盘或降料层厚度,均可缩短物料颗粒蒸发水分的迁移路径,提高干燥速度,缩短干燥时间.以胡萝卜为例,在装载量为4 kg、微波功率为4 kW、真空度为0.08 MPa时,采用筛底载料盘所需的干燥时间比采用实底载料盘缩短约10 min;料层厚度每增加2 cm,干燥时间增加约10 min.

该文以马尾松木材为研究对象,对微波真空干燥过程中木材内部的温度分布进行了研究.结果表明在一定的辐射功率(160kW/m~3)和厚度(60mm)范围内,木材内的温度分布比较均匀,基本不呈现出整体性的温度梯度;在干燥的后期,木材内温度分布的局部不均匀性有加大的趋势;在微波真空干燥过程中,木材内部的温度差是由于微波场和湿木材本身不同部位介电特性的差异引起的,这种不均匀性以局部的形式存在于木材中.

该研究根据微波真空干燥过程中木材内部水分和热量的迁移机理,建立了木材微波真空干燥的数学模型,并通过试验对该模型进行了验证。结果表明:木材的微波真空干燥过程可以分为3个阶段,即快速升温加速干燥段(Ⅰ)、恒温恒速干燥段(Ⅱ)和后期升温减速干燥段(Ⅲ),且恒温恒速干燥段在整个干燥过程中所占的比例较大;该模型能较好地模拟木材在微波真空干燥过程中的温度和含水率的变化规律,其模拟精度较高,模拟值与试验值之间相关系数的平方在0.9以上,且含水率变化规律的模拟精度高于温度变化规律的模拟精度。

该文以马尾松木材为研究对象,对微波真空干燥过程中木材内部的含水率分布进行了研究,首次阐述了微波真空干燥过程中木材内部的水分迁移机理.研究结果表明:在微波真空干燥过程中,木材内部的含水率分布比较均匀,在厚度方向没有明显的整体性含水率梯度,特别是在干燥的后期,木材内部的含水率分布更加均匀;当含水率在纤维饱和点(FSP)以上时,木材中的自由水和水蒸气在压力梯度的作用下以渗透流的形式在木材内部迁移;当含水率在FSP以下时,木材中的水分在压力梯度的作用下以水蒸气的形式向木材表面迁移;因热扩散、含水率梯度引起的水分迁移可以忽略不计.

以鲢(Hypophthalmichthys mollitrix)和狭鳕(Theragra chalcogramma)鱼糜为对象,在微波、水浴两种加热条件下,对鱼糜及鱼糜大豆蛋白复合素材试样的凝胶特性破断力值加以测定,进而考察不同加热方式下两种鱼糜的凝胶形成速度以及微波加热所需的活化能,并对试样能量吸收值进行了比较。结果表明:(1)鲢、狭鳕鱼糜微波加热凝胶形成速度比传统水浴加热高两个数量级,不同鱼种的鱼糜微波加热凝胶形成速度有一定的差异性(P>0.05)。(2)微波加热下,欲达到相同的破断力值,鲢需要高于狭鳕1倍的活化能,两者对应的复合素材的活化能均小于相应的单一鱼糜试样。(3)与水浴加热相比,...

采用差分法对人造米干燥过程内部水分的扩散特性、分布规律及动力学特性等进行研究。通过计算机可计算颗粒内某瞬间任意位置的含水量、试样的平均含水量、预测干燥时间、平衡含水量和平衡时间等。内部水分梯度形成了扩散的推动力 ;在干燥后期 ,干燥推动力小 ,阻力大 ,干燥速度很慢 ,所以达到平衡含水量的时间很长。除去 99%的自由水分较容易。干燥温度与水分扩散系数呈负倒数指数关系 ;水分较高时 ,扩散系数与含水量呈负相关。

【目的】通过对影响玉米种子微波间歇干燥因素的研究,寻求适合玉米种子微波间歇干燥的条件。【方法】通过对干燥过程种子含水量和干燥后种子发芽率的测定,对影响玉米种子微波干燥各个因素,包括微波输出时间比、种子初始含水量、微波承载重量和微波干燥功率进行研究。【结果】微波干燥功率和微波输出时间比是影响微波间歇干燥玉米的关键因素,其中在700W和800W微波干燥功率下,10%是较好的微波输出时间比,但在800W微波不间断干燥条件下,种子含水量应≤16.38%,在700W微波不间断干燥条件下,种子含水量应≤17.29%。在800W功率、10%和20%微波输出时间比条件下,采用间断干燥模式可以对初始含水量18%...

不同的干燥方式和干燥温度对香菇品质的影响不同。本研究选用中短波红外干燥和热风干燥以及不同干燥温度(50、60、70℃)对新鲜去茎香菇进行干燥处理,测定了香菇的干燥特性、硬度、体积收缩率、复水比、微观结构、营养物质、挥发性成分和单位能耗。结果表明:干燥工艺为MIRD70℃时香菇干燥时间最短,为532min,水分比和干基含水率都随着干燥时间的增加而减小。干燥工艺为MIRD50℃时香菇硬度相对较小,为13237.08g。干燥工艺为HAD50℃时体积收缩率相对较小,为73.77%。干燥工艺为HAD50℃时复水比相对较大,为312.68%,MIRD70℃时复水比为238.19%。干燥工艺为MIRD70℃、60℃和HAD 60℃时总糖含量相对较大,分别为26.66%、26.22%、26.28%。干燥工艺为MIRD70℃和HAD60℃时粗蛋白含量相对较大,分别为36.61%和36.64%。干燥工艺为MIRD70℃和MIRD50℃时可溶性糖含量相对较大,分别为2.83mg·100 g~(-1)和2.47mg·100 g~(-1)。所有干燥工艺的香菇维生素B2含量都较鲜香菇明显增加。在6种干燥工艺的干香菇中共鉴定出89种挥发性成分, HAD70℃时干制香菇挥发性成分种类最多,主要为1-辛烯-3-醇、异戊醇、正己醇、苯甲醇、苯乙醇、2-苯基-1-丙醇、二甲基三硫醚、2,3,5-三硫杂己烷、甲基磺酰甲烷、乙酸、异丁酸、异戊酸、4-羟基丁酸乙酰酯及丙位戊内酯。不同干燥工艺的单位能耗之间具有显著性差异,MIRD的单位能耗大于HAD,HAD70℃的单位能耗最小,为25.09kJ·kg~(-1),MIRD70℃的单位能耗相对较大,为47.18kJ·kg~(-1)。主成分分析法对干制香菇各项指标进行综合评价的结果表明:中短波红外干燥的单位能耗高于热风干燥,但其他指标都优于热风干燥。过高的干燥温度和过长的干燥时间均会对干香菇的品质有负面影响。此外,中短波红外干燥70℃干燥香菇效果最好,中短波红外干燥60℃干燥效果次之,热风干燥50℃的产品较差。