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用空气能烘干设备干燥紫薯的热风干燥性能的研究

  本实验以新鲜紫薯为原料,运用空气能烘干设备将鲜紫薯热风干燥性能进行了研究,探讨干燥温度、风速、铺料密度对干燥速率的影响;同时,应用近代烘干速率数学模型作为基础,将实验的数据进行了拟合,得到了干燥鲜紫薯的数学模型,为紫薯热风干燥的工业化生产提供依据。

  一、工艺流程:

  紫薯清洗去皮→切条(25mm×4mm×2mm)→称质量→均匀平铺在物料盘上→干燥。

  操作要点∶主要观察不同温度、铺料密度、风速条件下紫薯热风干燥的含水率以及干燥速率的变化。实验开始后,每隔一段时间迅速取出在电子天平上称质量,记下实验数据,并在实验中不断观察样品变化的情况,在紫薯烘干到含水率为14%(安全含水率)时,即停止干燥。

  不同温度的影响∶固定铺料密度0.3185g/cm2、风速0.5m/s条件,观察空气能烘干机中不同温度(60、70、80、90℃)条件下紫薯热风干燥的含水率以及干燥速率的变化。

  不同铺料密度的影响∶固定温度80℃、风速0.5m/s条件,观察空气能烘干设备中不同铺料密度(0.1592、0.3185、0.4777、0.6369g/cm2)条件下紫薯热风干燥的含水率以及干燥速率的变化。

  不同风速的影响∶固定温度80℃、铺料密度0.3185g/cm2,观察不同风速(0.3、0.4、0.5、0.6m/s)条件下紫薯热风干燥的含水率以及干燥速率的变化。

  二、结论:

  1、空气能烘干机的干燥温度和铺料密度对于紫薯的干燥速率有较大影响,而热风的风速对于紫薯干燥速率影响较小。

  2、紫薯的热风干燥特性符合Page方程,通过SAS8.0对实验数据进行处理,得到了紫薯热风烘干的数学模型为In(-InMR)=In(-0.0104+0.000283T+0.00427V-0.0126P)+(1.1830-0.00067T+0.0487V-0.1332P)lnt(MR为水分比;T为干燥温度/℃;V为物料干燥热风速率(m/s);P为物料干燥铺料密度/(g/cm2);t为干燥时间/min)。

  经统计检验,模型的F检验值为22661,P<0.0001,达到相当显明的水平;模型确定系数R2=0.9915,拟合成果良好。模型经验证,可以正确的反应出紫薯干燥的规律,可以良好的预测空气能烘干设备对于紫薯干燥过程失水率的变化过程。