中短波红外联合气体射流干燥提高茯苓品质

• 作者: 巨浩羽 张卫鹏 张平 方小明 肖红伟 郑志安 高振江
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 干燥 温度 模型 茯苓 Weibull函数
• 年，卷（期）: 2015,（10）
• 所属期刊栏目: 农产品加工工程
• 页码范围: 269-276
• 页数: 8页
• 分类号: TS255.1|TQ028.6
• 字数: 6701字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2015.10.036

摘要

为探索茯苓的干燥特性，改善茯苓干燥品质，该文将中短波红外联合气体射流干燥技术应用于茯苓块的干燥。利用Dincer模型拟合茯苓块干燥曲线，结合滞后因子、干燥系数分析干燥过程，并估算其水分有效扩散系数。给出Dincer模型的具体应用方法，求出并分析不同干燥条件下的毕渥数、水分有效扩散系数、传质系数。测定干燥后茯苓块的破碎率，及茯苓块浸出物的质量分数。对比分析Fick第二定律、Weibull函数、Dincer模型的优缺点。结果表明：1）与气体射流干燥相比，中短波红外联合气体射流干燥可缩短干燥时间，降低破碎率约18%，提高浸出物质量分数约1%；联合干燥过程亦为降速干燥；试验参数范围内，提高温度、风速均可提高干燥速率；2）滞后因子范围为1.0136～1.0202，且温度、风速越高，干燥速度越快，干燥系数越大；3）联合干燥技术的的毕渥数为0.0826～0.0982，小于0.1，表明干燥过程与边界的对流换热热阻有关。传质系数的范围为1.0319×10-6～1.8003×10-6 m/s。4）基于Fick第二定律、Weibull分布函数、Dincer 模型计算的水分有效扩散系数变化趋势一致，均随温度、风速的升高而增加。Fick 第二定律不要求干燥曲线呈“指数”形式，但仅适用于降速干燥。Weibull 分布函数不考虑边界的对流换热热阻。Weibull 分布函数、Dincer 模型均可应用于非降速干燥，但二者的缺陷是干燥曲线需呈“指数式”拟合。综上所述，中短波红外联合气体射流干燥技术可提高茯苓品质，借助于Weibull函数、Dincer模型可从不同角度更全面地解读干燥过程。研究结果可为Dincer模型在茯苓生产加工过程中联合干燥技术的应用提供参考。