2020年2月11日星期二
烘箱通風溫度對幹燥速率、物料溫度分布及幹燥均勻性的影響
在加速幹燥階段,向烘箱內適當通入一定溫度的熱風,可以加快幹燥速率,當通風速度 v=0.5m/s 時,隨著通風溫度的提高,幹燥速率加大。這主要是由於在幹燥前期物料含水量較大,物料在微波的作用下,快速升溫,而且內部壓力增大,溫度梯度和壓力梯度使得物料內部水分快速遷移至物料表面,通風加快物料表面水分的蒸蔬果乾燥代工發,因而提高幹燥速率。當幹燥進入降速階段,隨著物料表面溫度的升高和表面水分的減少,通風對提高幹燥速率不再起作用,甚至於會阻礙幹燥的進行。
與單獨的微波幹燥相比,在加速幹燥階段,通風可降低物料表面的溫度,不同的通風溫度對物料表面溫度的影響不是很大,其原因是由於在該階段,物料表面的水分處於飽和狀態,通風的主要作用是加速物料表面水分的蒸發,蒸發帶走熱量,從而降低物料表面的溫度。
在降速幹燥階段,當通風溫度低於物料溫度時,物料表面的熱量被熱風帶走,物料表面溫度降低,當通風溫度高於物料表面溫度時,真空乾燥代工通風帶入的熱量除了蒸發物料表面的水分之外,也升高了物料的表面溫度。 幹燥均勻性顯示,在加速幹燥階段和降速幹燥階段,通風對幹燥均勻性的影響不同。加速幹燥階段,通風改善了幹燥的均勻性;而在降速階段,通風卻加劇了幹燥的不均勻性。這主要是由於幹燥後期,物料表面蒸發水分減少,而不均勻的通風帶入過多的能量影響幹燥的均勻性。
因此,通風是否能改善幹燥的均勻性不能一概而論食品乾燥代工。當濕含量較大時,幹燥主要是去除物料的自由水分時,通風可以改善幹燥均勻性;但當濕含量減小時,簡單的通風不能改善微波幹燥的均勻性,通風的均勻性將進一步影響微波幹燥的均勻性。不論通風與否,在整個幹燥過程中,均勻性有隨著幹燥時間變差的趨勢。另需注意的是,當 T=30℃時,與 MV相比,物料表面溫度降低,其均勻性變差。
低的通風溫度可降低物料表面溫度,冷凍乾燥代工提高產品的品質,但從本實驗可看出,降低物料表面溫度,不一定會提高幹燥的均勻性。即不能單純由產品品質提高斷定幹燥均勻性變好,幹燥均勻性只是影響產品品質的其中一個因素。
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