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真空科学与技术学报

轻工业手工业论文_菊芋微波真空干燥过程的水分

文章摘要:为了探究菊芋微波真空干燥过程中水分变化规律,本文考察了不同微波强度对菊芋干燥特性的影响。采用Weibull分布函数和Dincer模型对干燥曲线进行拟合,并结合尺度参数(α)、形状参数(β)、滞后因子(G)、干燥系数(S)等分析了干燥过程的传热、传质机制。结果表明:除1.28 W/g外,菊芋整个干燥过程分为升速、恒速和降速3个阶段,且微波强度越大,最大干燥速率愈高,升速阶段历时越短。β介于1.314~2.175之间,表明干燥过程并非完全由内部扩散主导。G为1.043~1.188,且随微波强度增大而减小。毕渥数(Bi)介于0.179~5.762之间,说明干燥过程物料温度变化由内部导热和边界对流换热共同控制。基于Weibull分布函数、Dincer模型和Fick第二定律得到的水分扩散系数分别为Dcal=5.922×10-8~2.717×10-7 m2/s、Deff =7.570×10-7~1.799×10-5 m2/s、D*eff =2.353×10-9~7.546×10-9 m2/s;同样微波强度下,它们的大小依次为:Deff > Dcal > D*eff。2.32 W/g下,干燥样品亮度(L*值)最大,为69.05。微波强度愈大,样品色泽参数a*和b*值越小。SEM图片显示:适宜的微波强度下,干燥菊芋细胞结构规则,部分区域含有孔洞;1.28 W/g样品的细胞皱缩明显,而高微波强度下(2.70和3.04 W/g)干燥样品部分组织结构坍塌,细胞内物质外泄。

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