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基于碳纤维红外板加热的干燥装备设计与试验 被引量:8
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作者 张卫鹏 肖红伟 +6 位作者 郑志安 潘忠礼 薛令阳 张玉明 方小明 刘嫣红 高振江 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第17期242-251,共10页
为探索基于碳纤维红外板加热的真空脉动干燥特性,该文将碳纤维红外干燥技术和真空脉动干燥技术相结合,设计了基于碳纤维红外板的真空脉动干燥装备。该装备由干燥室、真空系统、单层干燥单元、控制系统组成。为便于分析,将实际真空脉动... 为探索基于碳纤维红外板加热的真空脉动干燥特性,该文将碳纤维红外干燥技术和真空脉动干燥技术相结合,设计了基于碳纤维红外板的真空脉动干燥装备。该装备由干燥室、真空系统、单层干燥单元、控制系统组成。为便于分析,将实际真空脉动过程划分为4个阶段:抽真空阶段、真空保持阶段、破空阶段、常压保持阶段。设计了基于MODBUS协议的控制系统,以触摸屏为主机,单片机为从机,组成控制器网络。基于干燥室内真空度的监测,采用时序控制,实现干燥室内"真空—常压"的连续转换。基于对碳纤维红外板温度的监测,结合物料内部温度的反馈,实现对干燥温度的有效调控。并以20 mm×20 mm×5 mm的苹果块为试验原料进行试验验证。结果表明:1)该干燥装备设计方案和控制方案可靠,可实现"真空—常压"的连续脉动,并有效干燥物料;2)碳纤维红外板功率1.1 k W/m2,发热面距离料盘上表面3 cm情况下,干燥效果较佳;3)当碳纤维红外板表面温度为65℃时,在真空保持阶段,苹果块内部温度约为31℃,常压阶段,会迅速上升到约37℃。干燥后期,碳纤维红外板表面温度有波动下降趋势,适当降低其温度有助于干燥进行。相比红外热风干燥,苹果块干燥时间缩短30%;4)两种干燥方式下干燥的苹果块色泽存在明显差异,真空脉动红外干燥较优。该文研究的干燥装备和研究结果可应用于苹果块等果蔬物料的干燥,并可为红外干燥技术、真空脉动干燥技术的联合应用提供理论依据。 展开更多
关键词 干燥 红外加热 碳纤维 装备设计 苹果块
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荷花粉真空脉动干燥特性和干燥品质 被引量:22
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作者 方小明 张晓琳 +6 位作者 王军 张茜 肖红伟 刘嫣红 巨浩羽 梁珊 高振江 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期287-295,共9页
为了缩短花粉的干燥时间,保证干燥品质,将真空脉动干燥技术应用于干燥新鲜荷花粉,研究了真空保持时间(15、12、9、6和3 min)、干燥温度(45、50、55、60和65℃)对干燥动力学、水分有效扩散系数、干燥活化能的影响,并运用Weibull分布... 为了缩短花粉的干燥时间,保证干燥品质,将真空脉动干燥技术应用于干燥新鲜荷花粉,研究了真空保持时间(15、12、9、6和3 min)、干燥温度(45、50、55、60和65℃)对干燥动力学、水分有效扩散系数、干燥活化能的影响,并运用Weibull分布函数模拟了花粉真空脉动干燥特性曲线;此外还研究了真空保持时间、干燥温度对花粉蛋白质含量以及微观结构的影响,并对干燥前后的花粉进行了色差分析。试验结果表明:Weibull分布函数能够很好地描述花粉的真空脉动干燥过程,结合尺度参数、形状参数计算出花粉真空脉动干燥水分有效扩散系数在2.154 2×10-11-6.254 3×10-11 m2/s之间;干燥活化能为20.88 k J/mol,表明新鲜荷花粉干燥每脱除1 kg水所需要的启动能量为1 160.00 k J;试验参数范围内,随着真空保持时间的减少,干燥后花粉蛋白质质量分数呈现先增加后减少的趋势;当干燥温度为45℃,真空常压脉动比为12 min:3 min时花粉蛋白质质量分数最高,为18.43%;扫描电镜结果显示,随着干燥温度的升高,花粉颗粒间致密程度降低,形成孔隙结构,这有助于干燥中水分的扩散迁移,花粉颗粒微观结构的完整性随着干燥温度的升高而降低;干燥前后花粉未发生色泽劣变。荷花粉真空脉动干燥的较佳参数为真空常压脉动比为12 min:3 min,干燥温度为45℃。研究结果为花粉真空脉动干燥技术的应用提供了理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 干燥 动力学 品质控制 花粉 真空脉动干燥 微观结构
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碳纤维红外板辐射特性及其农产品物料干燥试验 被引量:14
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作者 张卫鹏 肖红伟 +4 位作者 高振江 郑志安 巨浩羽 梁珊 郑霞 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第19期285-293,共9页
为将碳纤维红外板的辐射加热技术应用于农产品物料的干燥中,探究其辐射加热特性和干燥特点。在介绍其制作工艺的基础上,以碳纤维红外板作为辐射热源搭建干燥试验台,对胡萝卜块、苹果块、香蕉块、木耳等4种常见果蔬物料进行干燥。通过实... 为将碳纤维红外板的辐射加热技术应用于农产品物料的干燥中,探究其辐射加热特性和干燥特点。在介绍其制作工艺的基础上,以碳纤维红外板作为辐射热源搭建干燥试验台,对胡萝卜块、苹果块、香蕉块、木耳等4种常见果蔬物料进行干燥。通过实时采集、检测干燥过程中物料内部温度、干燥室温度、相对湿度变化情况了解干燥进程;并对红外干燥过程中物料升温情况、物料厚度、辐射间距、干燥方式进行探讨。结果表明:1)碳纤维红外板可作为红外干燥热源,辐射功率1.1 k W/m2时,能发射1~30μm的中、长波红外线,且主要集中在5~15μm,红外板表面温度范围为84~92℃。辐射间距8 mm条件下,4种物料从水分比1干燥到水分比0.1时,耗时为270~300 min,且20 mm×20 mm×11 mm的胡萝卜片内部温度升高到60℃仅需20 min。2)胡萝卜片长宽20 mm×20 mm,厚度5~11 mm范围内,在干燥中期近似恒温段,物料中心温度随厚度的增加而增加。3)辐射间距为4~12 mm范围内,辐射间距越大,干燥时间越长。4)与普通热风干燥相比,红外—热风联合干燥可有效缩短40%干燥时间,能耗约为普通热风干燥的49.39%;干燥前期排湿、干燥过程较小的风速均有助于红外干燥的进行。综上所述,碳纤维红外板可作为干燥热源。研究结果可为碳纤维在干燥领域的实际应用提供理论依据。 展开更多
关键词 干燥 红外辐射 农产品 碳纤维 胡萝卜
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不同油炸时间的马铃薯片油脂吸收规律 被引量:7
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作者 李进伟 王敏 +3 位作者 张婷婷 刘元法 范柳萍 丁绍东 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期310-314,共5页
为了表征不同油炸时间下马铃薯片的油脂吸收规律,该文结合索氏抽提、染色法、激光共聚焦扫描镜观察、低场核磁共振成像技术等方法对马铃薯片的油脂吸收规律进行描述和解释,获得了油炸温度180℃、油料比10:1时不同油炸时间下马铃薯片油... 为了表征不同油炸时间下马铃薯片的油脂吸收规律,该文结合索氏抽提、染色法、激光共聚焦扫描镜观察、低场核磁共振成像技术等方法对马铃薯片的油脂吸收规律进行描述和解释,获得了油炸温度180℃、油料比10:1时不同油炸时间下马铃薯片油脂含量、油脂类型以及油脂分布的变化规律,并结合其孔隙特征解释油脂的吸收行为。结果表明:油炸时间(0~12 min)显著影响马铃薯片的总油脂质量分数、表面油脂、结构油脂和表面渗透油脂质量分数(P<0.05);随着油炸时间的延长,马铃薯片的总油脂质量分数逐渐上升,当油炸10 min后,总油脂质量分数达到47.09%,之后逐渐趋于稳定;马铃薯片的表面油脂质量分数最低,约1.30%~2.06%;随油炸时间的延长,结构油脂质量分数逐渐上升,而油炸6 min后马铃薯片的表面渗透油脂质量分数呈下降趋势;激光共聚焦扫描镜观察显示,油炸过程中,随着油炸时间的延长,马铃薯片红色区域面积增大,表明油脂质量分数增加,且油脂从表面逐渐向中心渗透,黏附于细胞壁上,充盈细胞间质;当油炸时间为0~8 min时,马铃薯片的孔体积和孔隙率随油炸时间而增大,对应的油脂质量分数也逐渐提高,研究结果可为油脂吸收的表征,以及低油马铃薯片的开发提供参考。 展开更多
关键词 油脂 食品加工 微观结构 油炸 油脂含量 孔隙特征
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响应面法优化玛咖全粉直接压片法研究 被引量:15
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作者 陈龙飞 王敏 +2 位作者 范柳萍 丁占生 丁绍东 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2017年第2期169-174,共6页
通过粉体性质筛选玛咖粉直接压片适宜辅料;通过单因素试验探究水分含量及辅料用量对片剂硬度、崩解时间、脆碎度和片重差异的影响;进行4因素3水平响应面设计,建立回归方程,筛选出最优工艺配方。结果表明,玛咖直接压片的适宜辅料为微晶... 通过粉体性质筛选玛咖粉直接压片适宜辅料;通过单因素试验探究水分含量及辅料用量对片剂硬度、崩解时间、脆碎度和片重差异的影响;进行4因素3水平响应面设计,建立回归方程,筛选出最优工艺配方。结果表明,玛咖直接压片的适宜辅料为微晶纤维素SH102、直压乳糖和硬脂酸镁;最优压片工艺为:水分含量7.65%,硬脂酸镁含量0.85%,微晶纤维素含量12.34%,直压乳糖含量8.34%,玛咖粉含量78.47%。全粉直压法可用于高纯度玛咖压片的生产,研究结果可为玛咖压片成型和生产加工过程提供参考。 展开更多
关键词 玛咖 直接压片 工艺优化 粉体性质
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远红外辐照对大米黄曲霉孢子及其产毒能力的影响 被引量:3
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作者 蒋婧 张玉明 +1 位作者 全俊成 范柳萍 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2018年第4期75-79,220,共6页
以接种黄曲霉孢子的大米为原料,采用远红外辐照杀菌技术,研究了红外辐照对黄曲霉孢子的杀灭效果、生长曲线和产黄曲霉毒素B1(AFB1)能力的影响,同时考察了其对大米的色泽、游离氨基酸、可溶性蛋白等品质的影响。结果表明,远红外对黄曲霉... 以接种黄曲霉孢子的大米为原料,采用远红外辐照杀菌技术,研究了红外辐照对黄曲霉孢子的杀灭效果、生长曲线和产黄曲霉毒素B1(AFB1)能力的影响,同时考察了其对大米的色泽、游离氨基酸、可溶性蛋白等品质的影响。结果表明,远红外对黄曲霉孢子的杀灭效果随着辐照温度的升高和时间的延长而显著增强。当大米含水率为30%时,辐照温度115℃处理5 min,黄曲霉对数降低值(lgS)为2.96±0.28,AFB1总量下降63.09%,单位菌体产毒量下降38.44%;当大米含水率为20%时,lgS为2.04±0.17,AFB1总量下降55.04%,单位菌体产毒量下降22.54%。采用先115℃高温处理5min后70℃保温5 min,大米黄曲霉lgS>3.87,L、b、△E和游离氨基酸含量均无显著性差异,可溶性蛋白含量随着处理时间的延长逐渐降低。 展开更多
关键词 远红外 大米 黄曲霉 黄曲霉毒素B1
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