顆粒狀切割塊莖類蔬菜微波噴動(dòng)均勻干燥特性及模型研究.pdf

1、微波加熱的不均勻性，是影響微波加熱技術(shù)在食品及農(nóng)產(chǎn)品加工領(lǐng)域中規(guī)模化應(yīng)用主要原因之一。目前關(guān)于微波加熱均勻性的研究，大都是采用傳統(tǒng)的物料在微波場中旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)式的方式，這些物料在微波場中二維式的運(yùn)動(dòng)無法從根本上克服微波加熱的不均勻性問題。本研究通過微波噴動(dòng)床干燥裝置的研究與設(shè)計(jì)，使物料在微波干燥過程中處噴動(dòng)狀態(tài)，物料在隨機(jī)運(yùn)動(dòng)的過程中實(shí)現(xiàn)了對(duì)微波能的均勻吸收。本課題以顆粒狀切割蔬菜為原料，研究物料在微波噴動(dòng)床中的溫度變化規(guī)律及其傳質(zhì)模型；

2、比較了物料微波干燥過程中介電特性的變化，探討了微波噴動(dòng)干燥均勻性的機(jī)理；研究物料在噴動(dòng)干燥條件下的微波加熱均勻性膨化的特點(diǎn)，并對(duì)其膨化機(jī)理進(jìn)行了研究；比較物料的微波噴動(dòng)床干燥與相關(guān)微波聯(lián)合干燥的區(qū)別，得出微波噴動(dòng)床干燥的特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)。
　　 研究了微波噴動(dòng)均勻干燥的傳熱及傳質(zhì)模型，通過研究微波噴動(dòng)床下宏觀微波場溫度分布，建立微波噴動(dòng)干燥中溫度場變化規(guī)律及分布特點(diǎn)，初步探討微波噴動(dòng)干燥的均勻性。研究馬鈴薯顆粒單熱風(fēng)噴動(dòng)干燥、單微波噴

3、動(dòng)干燥及微波熱聯(lián)合干燥的干燥動(dòng)力學(xué)，并分析其干燥機(jī)理，建立各自的非穩(wěn)態(tài)傳質(zhì)模型，進(jìn)一步建立起微波熱風(fēng)聯(lián)合干燥的傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型；得到了馬鈴薯顆粒干燥的有效擴(kuò)散系數(shù)，比較了不同干燥方式對(duì)干燥速率的影響。
　　 為了研究微波噴動(dòng)干燥的均勻性，對(duì)物料在干燥過程的介電常數(shù)與介電損耗的變化進(jìn)行了研究，通過研究不同溫度及含水率下的物料介電特性變化，得出物料介電常數(shù)與不同參數(shù)的模擬方程。此外，以胡蘿卜為原料，采用紅外溫度成像等方法，對(duì)干燥均勻性的

4、主要指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)微波噴動(dòng)干燥均勻性的機(jī)理進(jìn)行了研究。
　　 為了研究微波加熱的膨化效果，對(duì)微波噴動(dòng)干燥馬鈴薯的膨化工藝進(jìn)行了研究。研究了不同微波噴動(dòng)干燥工藝流程對(duì)膨化效果的影響，確認(rèn)了先采用熱風(fēng)噴動(dòng)干燥，當(dāng)水分降至約60％再進(jìn)行微波噴動(dòng)干燥的工藝流程。在此基礎(chǔ)上對(duì)微波功率、水分轉(zhuǎn)換點(diǎn)及物料規(guī)格這三個(gè)主要影響膨化效果的因素進(jìn)行了響應(yīng)面分析，確認(rèn)了馬鈴薯微波噴動(dòng)膨化的微波功率、水分轉(zhuǎn)換點(diǎn)及顆粒規(guī)格的最佳工藝條件是微

5、波功率2～2.5w/g，水分轉(zhuǎn)換點(diǎn)60％，顆粒規(guī)格在10～12mm。在工藝研究基礎(chǔ)上，對(duì)微波噴動(dòng)干燥機(jī)理進(jìn)行了深入的研究分析，得出微波噴動(dòng)干燥膨化的機(jī)理。
　　 為了研究微波噴動(dòng)床這一新型裝置的干燥特點(diǎn)，對(duì)微波噴動(dòng)干燥與微波聯(lián)合不同干燥方式進(jìn)行了比較。以胡蘿卜顆粒為原料，比較微波噴動(dòng)床、微波真空干燥、微波冷凍干燥的干燥效果，得出微波噴動(dòng)干燥的主要特點(diǎn)。干燥效果主要評(píng)價(jià)指標(biāo)是產(chǎn)品的品質(zhì)，干燥時(shí)間，干燥能耗，干燥均勻性等，另外，采用