基于玻璃化转变玉米变温干燥工艺优化及预测模型建立

为研究基于玻璃化转变的变温干燥工艺对玉米的干燥效果,在不同初始干燥温度、降水幅度及升温幅度条件下,探究最佳变温干燥工艺参数并建立数学模型,与神经网络建立的预测模型作对比。结果表明,以裂纹率为响应指标,得出最佳工艺参数组合为46.11℃、4.99%、9.63℃,此时裂纹率为12.02%。利用PSO-BP(Particleswarmoptimization-Backpropagation)神经网络构建3输入1输出的玉米变温干燥裂纹率的预测模型,网络拓扑结构为3-9-1,此时模型的R2为0.9834,与响应面法(Response surface methodology, RSM)拟合的二次回归模型拟合优度(R2=0.9248)相比,PSO-BP神经网络构建的模型预测精度优于RSM。因此,PSO-BP模型较RSM有更高的建模效率,可精确地预测干燥后玉米裂纹率,为玉米变温智能干燥过程及干后品质提供较优的解决方案及操作条件提供理论参考。     

苹果变温压差膨化干燥工艺优化研究

本实验选取苹果片厚度、抽真空干燥温度和抽真空干燥时间三个因素,分析其对膨化产品含水量、硬度、脆度和色泽的影响,并采用三因子二次回归正交旋转组合设计,对国光苹果变温压差膨化干燥工艺进行了优化。通过试验数据结果推导出描述4个评价指标的二次回归模型,并对其变量进行交互效应和响应面分析,得出优化膨化干燥工艺参数:苹果片厚度为3～4mm,抽真空干燥温度为83～89℃,抽真空干燥时间为35～45min。     

玉米微波干燥特性及工艺参数的研究

针对玉米热风干燥中存在的问题,运用自制的微波干燥试验测试系统,采用不同的质量比功率和加热时间及配套的工艺流程,研究了玉米微波干燥特性及干燥条件对干后品质、能耗的影响,分析了微波干燥玉米过程中单位质量功耗、温度、平均失水速率与玉米籽粒发芽率、爆腰率和淀粉得率的关系,确定了影响微波干燥玉米的工艺参数和玉米微波干燥的最优工艺流程。研究结果表明:玉米微波干燥主要处于恒速干燥阶段,应用微波技术既能快速而经济地对玉米籽粒进行干燥,又能保持其种用价值,且能改良其品质。     

小麦薄层变温干燥工艺试验研究

利用自行研制可自动检测和控制干燥参数的谷物薄层干燥试验台,采用不同的风速、热风温度组合和加热时间及配套的工艺流程,进行小麦薄层变温干燥正交试验,研究了不同干燥因素对小麦品质和能耗的影响,通过极差分析和方差分析确定了小麦薄层变温干燥的最优工艺流程.研究结果表明,采用先低温后高温再低温的小麦变温干燥工艺的效果显著优于恒温干燥工艺,即45℃/60min 55℃/60min 45℃,既可以保证小麦的干燥品质又可以提高干燥效率.     

玉米薄层干燥特性对比试验研究

在热风薄层干燥试验平台上对玉米进行薄层干燥对比试验,采用单因素试验与正交试验相结合的方法,以玉米发芽率、裂纹率及干燥速率为指标,研究影响玉米干燥特性的主次因素,确定最优干燥工艺参数。试验结果表明:在玉米原始含水率不变的情况下,热风温度的影响最为显著。     

菠萝片微波真空干燥特性及工艺参数优化

通过单因素试验及三因素二次回归正交试验,研究了微波功率、干燥室压力、物料厚度对菠萝片干燥特性和菠萝片干制品可溶性糖、可滴定酸和抗坏血酸保存率及单位耗电量的影响,建立了各指标与试验因素间的回归数学模型,并利用多目标非线性优化方法,确定了菠萝片微波真空干燥最优工艺参数,即微波功率为1.4 W/g、片厚度为4.06 mm、干燥室压力为60.9 Pa.     

紫薯热风干燥工艺参数优化

以新鲜紫薯为原料,研究其热风干燥工艺参数通过单因素实验,研究了铺料密度、热风温度、热风风速对紫薯热风干燥特性的影响,得出紫薯热风干燥过程的失水规律;分析了紫薯热风干燥主要工艺参数(热风温度、铺料密度、热风速度)对干燥时间、耗能、色差及其重要营养成分含量的影响结果表明,热风温度、物料铺料密度对干燥速率有较大影响,热风风速对干燥速率有一定影响,得到的优化工艺参数为:热风温度90℃,铺料密度为0.1592g/cm2,热风风速为0.6m/s,在此条件下,综合指标为19.5678.     

紫薯热风干燥工艺参数优化

以新鲜紫薯为原料,研究其热风干燥工艺参数。通过单因素实验,研究了铺料密度、热风温度、热风风速对紫薯热风干燥特性的影响,得出紫薯热风干燥过程的失水规律;分析了紫薯热风干燥主要工艺参数(热风温度、铺料密度、热风速度)对干燥时间、耗能、色差及其重要营养成分含量的影响。结果表明,热风温度、物料铺料密度对干燥速率有较大影响,热风风速对干燥速率有一定影响,得到的优化工艺参数为:热风温度90℃,铺料密度为0.1592g/cm~2,热风风速为0.6m/s,在此条件下,综合指标为19.5678。      

蚕蛹变温压差膨化干燥工艺优化

以蚕蛹为原料,考察变温压差膨化干燥中的压力差、停滞时间、抽空时间、膨化温度对蚕蛹酥含水量、色泽、脆度值的影响.通过单因素试验及正交试验,并对其进行可靠性验证,确定变温压差膨化干燥蚕蛹酥的最优工艺参数为压力差0.2 MPa,停滞时间10 min,抽空时间2 h,膨化温度80℃.在此最优工艺条件下得到变温压差膨化干燥的亮度...     

青花椒热泵干燥特性及工艺参数优化

为了探究青花椒热泵干燥特性并优化干燥工艺参数以提高干制花椒品质,本文以温度、风速和铺放厚度为试验因子,以有效水分扩散系数、光合色素单位质量含量和色差为评价指标,对青花椒热泵干燥过程进行单因素试验和正交试验,并采用6种常用干燥数学模型分别对正交试验数据进行非线性拟合。结果表明,Page模型对试验数据的拟合度最好,是描述青花椒热泵干燥的最佳模型;在恒温干燥条件下,温度对有效水分扩散系数和色差的影响极显著（P<0.01）,温度越高,有效水分扩散系数和色差变化越大;风速对色差的影响显著（P<0.05）,风速越大,色差变化越大;铺放厚度对色差的影响极显著（P<0.01）,铺放厚度越大,色差变化越小;而光合色素单位质量含量在不同温度条件下均具有先略下降再上升后又迅速下降至稳定的趋势,温度越高,光合色素单位质量含量变化越快,不利于干制青花椒品质的提高。综合考虑温度、风速、铺放厚度对青花椒色差、光合色素单位质量含量和有效水分扩散系数的影响,确定最优干燥工艺参数为温度40 ℃、风速0.3 m/s、铺放厚度11.9 mm,在此条件下,干制青花椒色泽品质最佳,色差为20.01,光合色素单位质量含量为2.9601×10?4 mg/g。研究结果可为青花椒热泵干燥工艺应用提供参考。     

香蕉变温压差膨化干燥工艺的优化

为了确定香蕉变温压差膨化干燥最佳工艺条件,采用三因子二次回归正交旋转组合设计,分析膨化温度、膨化压力差和抽空温度3因素对产品L*值、脆度、硬度和含水率4个指标的影响及其交互作用。根据试验数据得到4个指标的二次回归模型,并进行了响应面分析,采用因子分析法确定4个评价指标的权重,通过综合评分得出了香蕉优化膨化工艺参数。结果表明:膨化温度、膨化压力差和抽空温度对产品的L*值、脆度、硬度和含水率影响显著,三因子间的交互作用不显著;最佳工艺范围是:膨化温度86-91℃;膨化压力差0.16-0.24MPa;抽空温度83-87℃。     

基于ANSYS数值模拟的生鲜面条干燥工艺参数的优化

研究生鲜面条干燥过程瞬态温度场分布为半干面生产工艺流程及参数设计提供参考。基于生鲜面条工业化生产线上的干燥装置建立物理模型,根据面条干燥过程中湿热传递机理建立数学模型,并通过实验确定面条导热系数。运用ANSYS热分析模块,模拟干燥室进气温度分别为50、60、70℃,热风速度为3 m/s,干燥时间总长为300 s,每隔30 s湿面条块内部瞬态温度场分布,并模拟出面条块水平面上、中和下三层温升曲线图。结果表明干燥前期120~150 s面条升温较快,150~300 s面条升温较慢。通过实验对ANSYS分析的温度场进行验证及检测干燥后面条含水量,结果表明温度场实验测试值与仿真值有较好的一致性。将初始含水率为33.7%、形状长×宽×高为200 mm×5.0 mm×2.0 mm的500 g鲜湿面干燥为半干面,3种温度场以温度为70℃,加热时间150 s为最佳干燥工艺参数。     

变温热泵干燥工艺对油茶品质的影响

以新鲜脱蒲油茶籽为原料,探讨变温热泵干燥工艺对油茶籽出仁率、出油率、酸价值、过氧化值的影响。结果表明,最优变温干燥工艺为方案3[前期45℃(10 h),中期65℃(10 h),后期45℃(10 h)]:干燥至安全储藏水分时间为28 h,干燥后油茶籽出仁率为60.59%,含油率为36.28%,酸价值为0.23 mg KOH/g,过氧化值为0.0033 g/100 g。     

枣的变温压差膨化干燥工艺研究

利用变温压差膨化干燥技术开发枣加工新产品。通过研究,枣变温压差膨化干燥的关键影响因素,确定最佳工艺条件为预干燥水分40%,膨化温度105℃,膨化压差-0.08 MPa,干燥时间160 min,干燥温度75℃。采用以上工艺条件生产的枣膨化产品品质佳,酥脆可口。     

稻谷变温干燥工艺研究

在分批循环式稻谷干燥机上试验了低恒温干燥和变温干燥两种干燥工艺.试验表明,采用变温干燥工艺,稻谷含水率高于21%时,采用60～70℃的介质,降水速率可每小时大于1个百分点.当稻谷含水率低于18%时,介质温度应低于60℃,降水速率每小时小于1个百分点.采用变温干燥工艺,对稻谷进行3～4次烘干缓苏,稻谷烘后的累计爆腰率降低0.85个百分点,能耗降低15%.     

大曲热风干燥工艺的优化

本项目采用均匀优化试验设计方法优化了大曲分阶段变温干燥工艺,探究了工艺参数对大曲能耗指标、质量指标、挥发性风味指标和微生物指标的影响。研究结果表明:干燥第一和第二阶段温度的交互作用对大曲能耗的影响最大,而第一与第二阶段风速的交互作用对大曲质量指标的影响最大,第一阶段温度与第二阶段风速的交互作用对大曲挥发性风味指标的影响最大,且微生物指标很容易受干燥工艺参数的影响;通过评价函数法将大曲各个评价指标进行综合规范化,发现干燥第一与第二阶段风速的交互作用对大曲综合指标函数的影响最大,大曲综合指标函数得分最高值为1.367分,此时最佳大曲干燥工艺参数为:干燥第一阶段温度为47.8℃、第一阶段风速为1.3 m/s、水分含量转换点15.5%、第二阶段温度为45.0℃、第二阶段风速为0.3 m/s。最终获得的成品曲曲香纯正浓郁,断面整齐,菌丝生长良好,达到优质曲要求。     

粳稻热风-微波耦合干燥工艺优化研究

为了获得粳稻热风-微波耦合最优干燥工艺,实验选取微波功率密度、微波时间和热风温度三因素,在单因素实验基础上确定优化区间。通过三因素三水平响应面实验设计和隶属度综合分析法得出粳稻热风-微波耦合干燥最优工艺。结果表明：微波功率密度1.2 w/g、微波加热时间1.5 min、热风温度50℃为最优干燥工艺。此时粳稻爆腰增率为3.33%、整精米率为77.4%、脂肪酸值为18.68 mg/100 g、发芽率为55.5%、平均干燥速率为8%/h,综合评分为0.851。耦合干燥与低温热风干燥相比,粳稻干燥后品质相差不大,但干燥速率明显加快,是低温热风干燥的1.8倍。