苦瓜片气体射流冲击干燥特性及干燥模型

• 作者: 吴忠 薛珊 赵武奇 高贵田
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 苦瓜 气体射流冲击 干燥特性 干燥模型
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 食品科学与工程
• 页码范围: 743-754
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.04.014

摘要

[目的]提高苦瓜片的干制品质、缩短干燥时间,通过研究不同条件下气体射流冲击技术对苦瓜片干燥特性的影响,并根据干燥过程中水分的变化规律确定最适干燥模型.[方法]利用实验室自制气体射流冲击干燥机干燥苦瓜片,探讨不同风温(40、50、60、70和80℃)、风速(9、10、11、12和13 m·s-1)和切片厚度(2、3、4、5和6 mm)对物料干燥特性和水分有效扩散系数的影响,计算出干燥活化能.以确定系数(R2)、卡方(χ2)及均方根误差(RMSE)为评价指标,并利用Origin 8.0软件将试验所得数据与5个常用的干燥模型进行拟合,筛选出最适干燥模型,建立模型参数与干燥条件之间的关系,并检验干燥模型的预测效果.[结果]苦瓜片的气体射流冲击干燥属于降速干燥,没有明显的恒速干燥阶段.在试验条件下,风温、风速和切片厚度对苦瓜片在气体射流冲击干燥过程中的干燥特性均有一定影响,风温越大、切片厚度越小、风速越大,物料的干燥速率越大,水分比下降越快,干燥所需时间越短,但风速的影响远不如风温和切片厚度明显.通过费克第二定律可以计算出苦瓜片在干燥过程中的水分有效扩散系数,且随着风温、风速和切片厚度的增加而增加,最高的有效扩散系数为2.9668×10-9m2·s-1.通过阿伦尼乌斯公式可以计算出苦瓜片干燥过程中所需的活化能Ea为29.89 kJ·mol-1.所选的5个模型均具有较高的拟合度(R2>0.98),都能较好的预测苦瓜片在气体射流冲击干燥过程中水分的变化规律,其中Two term exponential模型具有最大的确定系数R2(0.99937)、最小的卡方值χ2(0.00876)和均方根误差RMSE(0.000077),是苦瓜片气体射流冲击干燥的最适模型.[结论]风温、风速和切片厚度对苦瓜片气体射流冲击干燥过程中的干燥曲线、干燥速率曲线和水分扩散系数均有影响,且风温>切片厚度>风速.在风温40—80℃,风速9—13 m·s-1,切片厚度2—6 mm范围内,Two term exponential模型的拟合度最高,模型可有效描述苦瓜片在气体射流冲击干燥过程中的水分变化规律.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵武奇	陕西师范大学食品工程与营养科学学院	86	312	10.0	12.0
2	高贵田	陕西师范大学食品工程与营养科学学院	60	635	11.0	24.0
3	薛珊	陕西师范大学食品工程与营养科学学院	3	19	2.0	3.0
4	吴忠	陕西师范大学食品工程与营养科学学院	6	18	2.0	4.0