浒苔低温真空干燥特性研究

  • 2016-01-29 13:33:00
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1材料与方法1.1材料新鲜浒苔采自青岛海区,将浒苔清洗干净后置于冰箱中待用。
1.2试验方法试验所用干燥箱为DZX-6050B真空干燥箱。将真空干燥箱加热到一定温度,将浒苔试样置于真空干燥箱中,用真空泵使干燥箱内达到并维持一定的真空度,试验开始后,每10min测定次质量,称量过程要尽量的快,干燥时间为140min.试验选用的真空度为:30kPa、40kPa每一试验条件重复2次。
2结果与讨论2.1干燥温度对干燥的影响的失重率和失重速率曲线如所示。
由可知,初期浒苔处于高含水期,含水量变化幅度较大,随后一段时间含水量变化逐渐减小;在真空度相同而温度不同时,干燥温度对干燥影响较大,随着温度的升高,干燥曲线斜率增大,表明随着干燥速率的增加,失水率逐渐增加,干燥所需时间缩短;在相同真空度下,随着干燥温度的升高,大失重速率也逐渐增加见表1.表1不同温度和真空度下浒苔的大失重速率(/min)温度(C)2.2真空度对干燥的影响重率和失重速率曲线如所示。
由可知,真空度的大小对浒苔的干燥速率也影响很大,真空度越低,浒苔内部压力梯度越大,内部水分迁移越快,真空干燥速率越大,干燥所需时间缩短。在相同温度下,随着真空度的变低,大失重速率增加(表1)。
同时还可以看出,真空度越低,干燥温度越高,真空干燥速率越快,处于恒速干燥阶段就越短。
程的前一项,公式(2)为:Page方程:对公式(1)中增加一个指数,公式⑶为:一种与试验结果相吻合的模型。分别对式(1)、式(2)和式(3)进行取对数得到以下公式:2.3浒苔真空干燥的数学模型目前物料干燥数学模型主要有指数模型、单向扩散模型和Page方程。现分别介绍如下:指数模型:主要考虑物料边界层对水分扩散运动的阻力,忽略了内部水分运动的阻力,公式(1)为:MA为物料的平衡水分,db;M为物料的初始水分,db;t为干燥持续时间,min;k为干燥常数;M为干燥到t时刻时物料总重;Mc为物料初始重。
单向扩散模型:干燥到一定的条件下,取扩散方分别将试验数据代入式(4)、式(5)和式(6),并作图,发现试验数据在lnMR-t图中呈现直线,且对数据进行线形拟合,发现相关性系数(W,表2)在0.973230.99695之间,平均值为0.988797,因表2不同条件下丨nA和K值及其相关性系数此浒苔干燥的数学模型为单向扩散模型,即遵守Mfl=Aexp但是研究还发现,不同试验条件下lnA和K值不同,见表2. 3结论浒苔的湿基含水量达到7580,其叶片较薄且窄,水分蒸发较快,干燥周期短,在50C、50kPa下,一般约需80min即可达到含水量低于20.低温真空干燥后的浒苔为绿色,腥味较小。
浒苔低温真空干燥的模型为单向扩散模型,其干燥速率取决于干燥介质的温度和真空度,温度越高或真空度越大,干燥就会越快,周期也短,本试验在温度为3050C和真空度为3050kPa的较低温度和真空度条件下进行了研究,发现50QC下真空度为50kPa下干燥效率高,能耗较小,干制品质量也较好。
同时本试验发现浒苔干燥符合单向扩散模型,可以利用这一模型来预测并控制不同温度和真空度下任意时刻的干燥速率和含湿量,从而为优化浒苔的干燥工艺,减少能耗保证干制品的质量提供技术依据。
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