枣片脉动式气体射流冲击干燥特性及品质研究

摘要

红枣富含Vc、糖和酸等营养成分，具有补益脾胃、养心安神和缓和药性等药用价值。新疆红枣产量年年攀升，目前大部分红枣经过整枣干燥，再深加工成成品，干燥时间较长、效率低、功耗高，且干燥过程中品质损失严重。本研究以冬枣为研究对象，将枣切片，用脉动式气体射流冲击干燥技术干燥枣片，研究其干燥特性，建立干燥模型，通过0阶、一阶和一阶分数模型拟合并建立枣片在不同温度下的色泽变化动力学模型，分析枣片在不同干燥参数下的品质变化情况，为枣片的脉动式气体射流冲击干燥过程预测和控制提供技术支持和理论依据。
　　通过实验研究冬枣片在不同温度（55、60、65、70、75、80℃）、风速（6、7、8、9、10 m/s）和脉动比（料盘转速：4、5.5、7 r/min）下的干燥曲线、水分有效扩散系数以及干燥活化能。研究表明：冬枣片的整个干燥过程属于降速干燥，水分扩散系数在1.52~4.93×10-9 m2/s的范围内随着干燥温度和风速的升高而升高，通过阿伦尼乌斯公式计算出了冬枣片的干燥活化能为43.90 kJ/mol。
　　将冬枣片脉动式气体射流冲击干燥过程拟合常用的六种薄层干燥模型，通过决定系数（R2）、均方根误差（RMSE）和误差平方和（SSE）拟合程度评价指标对六种干燥模型进行评价，回归分析建立模型参数与干燥参数关系，建立不同干燥参数下的最优干燥模型。比较各模型拟合程度指标表明， Modified Page模型能较好地反应和预测冬枣片脉动式气体射流冲击干燥过程中的水分变化规律。
　　本研究用色泽明亮度L*(Lightness)、绿/红值a*(Greeness/Redness)、蓝/黄值b*(Blueness/Yellowness)和色差值△E*描述冬枣片在脉动式气体射流冲击干燥过程中色泽的动态变化规律，拟合0阶、一阶和一阶分数模型，建立色泽变化的动力学模型。研究表明：冬枣片在不同干温度下，其明亮度L*、绿/红值-a*均随着干燥时间的增加而不断降低；蓝/黄值b*和色差值△E*均随着干燥时间的增加而不断升高。分别建立了L*、a*、b*和△E*随干燥温度及干燥时间的动态变化模型。
　　为了研究冬枣片脉动式气体射流冲击干燥品质变化，在不同干燥温度、风速和脉动比条件下进行了冬枣片干燥实验，检测了冬枣片在干燥后的Vc、总酸和还原糖的含量。研究结果表明：干燥温度和风速对 Vc、总酸和还原糖的影响比较显著，干燥脉动比对 Vc、总酸和还原糖的影响不显著，其影响顺序：温度＞风速＞脉动比。

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第一章 绪论

1. 1 研究背景

1. 2 国内外研究现状

1. 3 课题的提出

1. 4 研究方案

第二章 冬枣片脉动式气体射流冲击干燥动力学研究

2. 1 引言

2. 2 实验材料与方法

2. 3 结果与分析

2. 4 结论

第三章 冬枣片脉动式气体射流冲击干燥模型研究

3. 1 引言

3. 2 实验材料与方法

3. 3 结果与分析

3. 4 结论

第四章 冬枣片脉动式气体射流冲击干燥色泽变化动力学研究

4. 1 引言

4. 2 实验材料与方法

4. 3 结果与分析

4. 4 结论

第五章 冬枣片脉动式气体射流冲击干燥品质变化研究

5. 1 引言

5. 2 实验物料与方法

5. 3 实验结果与分析

5. 4 结论

第六章 总结与展望

6. 1 总结

6. 2 展望

参考文献

致谢

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