红枣热风干燥特性及品质试验研究

发布时间：2017-03-23 11:18

  本文关键词：红枣热风干燥特性及品质试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：红枣在我国种植历史悠久,具有极高的营养价值和药用价值。红枣作为新疆南疆红色产业的新军,已成为自治区和兵团的支柱产业之一。干燥是红枣加工过程中最关键的环节。本文将热风干燥技术应用于红枣的干燥,研究了红枣在不同温度和风速下的干燥特性和干燥模型;结合工业PLC自动化技术设计研制了调质红枣干燥机;利用调质干燥机进行红枣深层干燥试验,研究了不同干燥温度、风速和相对湿度条件下红枣干燥后的总糖含量、VC保存率、红枣色泽以及体积收缩率、复水率和干燥时间的变化规律,并对干燥后红枣的色泽进行了检测和分析。红枣热风干燥特性研究表明:干燥温度和风速均对红枣的干燥时间有显著影响;红枣的干燥时间随着干燥温度和风速的提高而减少;红枣的热风干燥分为加速干燥和降速干燥两个阶段;通过费克第二定律求出了热风干燥过程中红枣的水分有效扩散系数,其随着干燥温度和风速的升高而增大;根据阿伦尼乌斯公式计算求得红枣的干燥活化能aE为40.14k J/mol。对红枣热风干燥数学模型进行研究,通过平方确定系数、卡方检验值和均方根误差评价与分析了常用的十种描述农产品薄层干燥的模型与试验数据拟合的情况,发现Weibull distribution模型与试验数据拟合程度最好,能很好地描述和表达热风干燥过程的含水率比的变化规律。本文通过热风干燥技术与工业PLC自动化技术相结合,设计了一种调质红枣干燥机,该干燥机具有传热系数高、物料受热均匀、节能环保、单位体积装载量高等特点。干燥机采用保温隔热、热空气循环利用以及物料间歇循环等设计思路,干燥机控制系统能够实现对干燥温度、风速、相对湿度和循环转速等干燥工艺参数的监测与控制。基于调质干燥机研究了干燥温度、风速和相对湿度对红枣干燥后的内在品质指标总糖含量、VC保存率的影响。通过二次正交旋转组合设计试验,获得了干燥温度、风速和相对湿度主要参数对总糖含量、VC保存率的数学模型,并结合数学模型进行了响应曲面分析,试验结果表明:红枣干燥品质指标最优工艺参数组合为干燥温度为57.99℃,风速为1.54m/s,相对湿度为39.14%,红枣达到安全含水率时,性能指标中总糖的最大值为70.73%,VC保存率的最大值为7.49%。对红枣热风干燥收缩特性进行研究,通过二次回归中心组合设计试验,获得了干燥温度、风速和相对湿度主要参数对体积收缩率、复水率和干燥时间影响的数学模型,并结合数学模型进行了响应曲面分析。试验结果表明:红枣干燥最优组合为干燥温度为60.04℃,风速为1.42m/s,相对湿度为39.89%,红枣达到安全含水率时,性能指标中体积收缩率最优值为80.27%,复水率的最优值为1.45,干燥时间的最优值为24.33h。利用色差仪检测了红枣的色泽变化,研究表明:随着干燥温度的升高,干燥后红枣的明亮度L*不断下降,而且随干燥温度的增大,温度对明亮度L*值的影响越来越显著,说明较低的干燥温度有利于获得较大的明亮度值L*;干燥后红枣的绿红值a*逐渐下降;而且随干燥温度的增大,温度对绿红值a*的影响越来越显著,说明较低的干燥温度有利于获得较大的绿红值a*;干燥后红枣的蓝黄值b*逐渐下降;而且随干燥温度的增大,温度对蓝黄值b*的影响越来越显著,说明较低的干燥温度有利于获得较大的蓝黄值b*;干燥后红枣的饱和度值C*不断减小;干燥后红枣的色泽角值H不断减小,红枣的色泽比值h不断增大;干燥后红枣的色差值ΔE*不断上升,表明较低的干燥温度有利于降低红枣色差值ΔE*。
【关键词】：红枣 干燥动力学 干燥模型 调质干燥机 品质 收缩
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S665.1
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-24
• 1.1 课题的研究意义10-14
• 1.2 国内外研究现状14-20
• 1.3 研究方案20-24
• 第2章 红枣热风干燥动力学的研究24-48
• 2.1 引言24-25
• 2.2 材料与方法25-26
• 2.3 干燥动力学的数学计算26-29
• 2.4 结果与分析29-45
• 2.5 小结45-48
• 第3章 红枣热风干燥模型的研究48-66
• 3.1 引言48-49
• 3.2 材料与方法49-51
• 3.3 结果与分析51-63
• 3.4 小结63-66
• 第4章 调质红枣干燥机的设计66-86
• 4.1 引言66
• 4.2 调质红枣干燥机的总体设计思路66-68
• 4.3 调质红枣干燥机的总体结构设计68-70
• 4.4 调质红枣干燥机主要工作部件设计70-77
• 4.5 调质红枣干燥机智能测控系统的研究77-83
• 4.6 调质红枣干燥机的人机工作界面83-84
• 4.7 小结84-86
• 第5章 红枣热风干燥品质及工艺优化研究86-106
• 5.1 引言86-87
• 5.2 材料与方法87-91
• 5.3 试验结果与分析91-103
• 5.4 小结103-106
• 第6章 红枣热风干燥收缩的研究106-124
• 6.1 引言106-108
• 6.2 材料与方法108-111
• 6.3 试验结果与分析111-121
• 6.4 小结121-124
• 第7章 结论和展望124-128
• 7.1 结论124-126
• 7.2 创新点126
• 7.3 展望126-128
• 参考文献128-138
• 作者简介及科研成果138-140
• 致谢140

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：263612