冻融-热泵干燥机的设计与试验优化

论文摘要

为探究冻融处理对香菇热泵干燥特性的影响,设计了一种冻融-热泵干燥机。依据自制冻融-热泵干燥机的结构特点,在干燥箱内的5个不同位置布置9个干燥床架,并在每个床架上均匀布置若干料盘。根据冷冻与融化速率对香菇物理性质的影响,设计快冻慢融的冻融干燥方法。重点考察新鲜香菇干燥品质的变化情况,主要指标有干基含水率、水分比、复水性、色差、干燥速率、有效水分扩散系数等,并结合4种典型薄层干燥模型,利用水分比进行数据拟合,从而建立干燥数学模型。结果表明:冻融香菇在干燥箱不同位置有效水分扩散系数在1.98×10-7～2.36×10-7m2/s之间,色差、复水性差异性小,干燥后感官性较好,且复水值总体与色差L值呈正比;香菇冻融干燥各位置水分比和干燥速率变化情况基本一致,均匀性好。经过4次冻融处理,每次冻融后干燥速率短时间内有一定提高,随后下降,且随着冻融次数的增加,其对水分迁移速率的影响呈下降趋势,第4次冻融后干燥速率无明显变化,说明随着香菇含水率的下降,冻融处理对水分的剥离能力逐渐减弱。在20 h进入单纯热泵干燥阶段,在30 h基本达到平衡含水率,单纯热泵干燥过程存在加速与降速阶段,无明显恒速干燥阶段。冻融香菇在不同干燥条件下的干燥过程均满足Henderson and Pabis方程,其中待定系数a,b,c,k,g,h与层架之间呈5次方关系,相关系数R2为0.998。本文为冻融-热泵干燥机的设计及香菇冻融干燥提供参考。

论文目录

• 1 样机结构与工作原理
• 2 材料及方法
•   2.1 试验材料
•   2.2 主要仪器与设备
•   2.3 试验方法
•   2.4 测定指标及方法
•     2.4.1 干燥曲线的测定
•     2.4.2 水分测定
•     2.4.3 色差的测定
•     2.4.4 干燥数学模型
•     2.4.5 有效扩散系数（Deff）
•   2.5 数据处理
• 3 结果与分析
•   3.1 香菇冻融干燥特性分析
•   3.2 香菇冻融干燥动力学模型研究
• 4 总结

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王教领,宋卫东,王明友,吴今姬,李峰,丁天航

关键词: 冻融,热泵,干燥,香菇

来源: 中国食品学报 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 轻工业手工业

单位: 农业农村部南京农业机械化研究所

基金: 中国农业科学院科技创新工程特色农产品干制与加工装备团队(2018),中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(S201809)

分类号: TS203

DOI: 10.16429/j.1009-7848.2019.07.023

页码: 175-183

总页数: 9

文件大小: 633K

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