西红柿催化红外去皮过程三维传热模型的建立和设备能耗计算

为提高西红柿红外干法去皮的加工性能,本研究建立了红外辐射加热的三维传热模型,利用该模型对西红柿红外去皮过程中表面和内部不同位置的温度进行预测,并通过比较温度预测值和实测值来验证模型的拟合度;进一步通过能耗计算对比分析两种不同的红外设备,筛选出较优的红外设备。结果表明,与静态催化红外设备相比,燃气-滚轮传送式催化红外设备可以实现对西红柿表皮的快速加热（表面最高温度为60.32 ℃）,且西红柿表面温度分布更均匀（最大温差约6.44 ℃）;内部温度增幅较低（内部最高温度为49.10 ℃）,且内部温度分布也较均匀（最大温差约18.25 ℃）。模型预测值与实测值之间的拟合较好（R2≥0.93）,且两者之间的估计标准误差EESE值较低（0.13~10.80 ℃）,表明三维传热模型的拟合效果良好,能够很好地反映不同红外设备下西红柿表面和内部的温度分布。与静态式催化红外设备相比,燃气-滚轮传送式催化红外设备更优,即缩短了16.60%的加工时间,又节约了34.80%的能耗,更高效节能,在果蔬去皮领域具有广阔的应用前景及工业化推广价值。