不同干燥条件

不同干燥条件（精选八篇）

不同干燥条件 篇1

1 仪器与试药

Agilent 6890N/5975气相色谱质联用仪,配7683B自动进样器和NIST05版标准质谱图库,HP-5MS弹性石英毛细管柱(50 m×250μm×0.25μm)(美国安捷伦公司)。水蒸气蒸馏装置采用药典挥发油提取器。DFY-600中药粉碎机(温岭市大林机械有限公司),ZNHW型电热套(河南博爱科技有限公司),MP31001电子天平(上海舜宇恒平科学仪器有限公司)。

2 方法与结果

2.1 不同干燥方式对胜红蓟挥发油影响试验的取样

采自福建省福州市晋安区宦溪镇创新村中药材基地,盛花期时统一采收,随机采收。胜红蓟药材(整株采收)采集后,洗去泥土和杂质,按晒干、烘干和阴干(45℃)3种处理方式进行干燥,每个处理方式各进行3个重复,每个重复10株胜红蓟,分别进行粉碎过筛(40目),备用。

2.2 挥发油提取

称取胜红蓟粉末200 g,置于3 000 mL圆底烧瓶,加蒸馏水2 000 mL,连接挥发油提取器,置于电热套中加热,照挥发油测定法(《中国药典》2010年版一部附录XD),提取5 h,冷却,得油0.3 mL,得油率为0.15%。将油转移至5 mL棕色容量瓶中,乙醚溶解并定容至刻度,加少量无水硫酸钠,置于冰箱中保存,备用。

2.3 GC-MS法测定

2.3.1 气相色谱条件

气相色谱条件:进样口温度250℃,进样量1μL,分流比80∶1,载气为氦气,体积流量1 mL/min,恒流模式,传输线温度250℃(接口温度、界面温度)。升温程序,初始温度60℃,保持2 min,然后以10℃/min的速度升至250℃并保持10 min。

2.3.2 质谱条件

质谱条件:电离方式EI,电子轰击能量70 eV,离子源温度200℃,四极杆温度150℃,质量扫描范围35～550amu,溶剂延迟3.0 min。

2.3.3 结果

不同干燥方式下,用GC-MS法测得胜红蓟总离子流色谱图(TIC图),见图1、2、3。纵坐标为总离子流的强度,横坐标为时间。

2.3.4 峰相对含量分析

有关胜红蓟花序挥发油的化学成分分析,一般测出17个化合物[6]。本实验通过HP MSD化学工作站数据处理系统,按峰面积归一化法进行,在晒干和烘干条件下,测出21个化合物,在阴干条件下,测出27个化合物,其中胡椒烯、丁香烯乙醇、十六醛、十八烷等化合物含量微小,在此不予列出。各化学成分挥发油的百分含量。见表1。

3 讨论

3.1 胜红蓟挥发油的种类及含量

从胜红蓟挥发油中,按晒干、烘干和阴干方法最多鉴定出27种化合物,分别占挥发油色谱峰总量的97.52%、78.95%、91.33%。主要种类有倍半萜类、环烯类及香豆素类化合物,含量多的挥发油成分为早熟素1、早熟素2、石竹烯及其氧化物。其中早熟素1及早熟素2的含量占比分别为58.66%、43.92%、27.72%;石竹烯及其氧化物的含量占比分别为22.36%、19.48%、13.31%。

3.2 早熟素在农药上有潜在价值

有报道早熟素应具有终止多种类昆虫滞育的功能,它对某些昆虫具有提前变态、成虫不育等生理效应,此研究显示胜红蓟在生物农药上的潜在价值。

3.3 石竹烯及其氧化物的药用价值不可低估

β-石竹烯具有局麻、抗炎、驱蚊虫、抗焦虑、抗抑郁作用。石竹烯氧化物具有镇痛、抗炎、抗真菌作用,还有细胞毒性等[7]。因此,从本次成分分析显示胜红蓟药用价值不可低估,有镇痛和抗炎[8]作用,还有抗真菌、局麻、抗焦虑、抗抑郁、止血等作用[9,10]。

3.4 晒干法采收胜红蓟的农药及医药使用价值最高

虽然,阴干干燥方法所得的化合物种类最多,但晒干、烘干干燥中散失的化合物未见报道有药用价值。而有药用价值的早熟素、石竹烯及其氧化物的含量经晒干、烘干和阴干干燥方法所得的依次减少。因此,在日常采收中胜红蓟最佳的干燥法是晒干,其次是烘干,而阴干方法早熟素、竹烯及其氧化物散失最多,且烘干方法占挥发油总含量散失最多,因此,采收胜红蓟时最好选用晒干法。

参考文献

[1]李建生,郝近大.鲜药图谱[M].北京:中国医药科技出版社,2006:196.

[2]张娜,郭素华.胜红蓟的研究进展[J].药品评价,2004,1(3):219.

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[6]陈楠,唐瑰宝,潘馨.闽产胜红蓟挥发油化学成分分析[J].亚太传统医药,2012,8(2):28.

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[8]廖华军,马赞,彭国平.胜红蓟治疗慢性咽炎有效部位的筛选[J].中华中医药学刊,2010,28(1):185.

[9]梁银娇,谢婷婷,陈丽玉,等.闽产胜红蓟止血作用及急毒试验研究[J].中医临床研究,2011,3(11):37.

不同干燥条件 篇2

采用真空干燥、冷冻干燥、微波干燥、蒸后烘干、烘干和晒干等6种干燥技术对大白期金银花花蕾外观性状及内在品质的影响进行分析研究.结果表明:(1)微波干燥、蒸后烘干和冷冻干燥所获得的金银花外观品质好;(2)从水溶出物量和醇溶出物量上看,微波干燥、蒸后烘干和晒干技术所获得的溶出物量高;用比色法和HPLC法检测显示,蒸后烘干样品中有效成分--绿原酸、总黄酮含量最高,其次是微波干燥法,而烘干样品中含量最低;(3)不同干燥技术对金银花中营养成分--游离氨基酸和可溶性糖含量的影响以及对药用有效成分的影响不同,因此金银花作为药材使用时应选择蒸后烘干技术进行初加工;(4)晒干、冷冻干燥和微波干燥3种干燥方法对金银花挥发油主要组分种类没有产生影响,但相对质量分数仍有明显差异,只有晒干的.金银花挥发油中检测出了9,19-环化-羊毛甾烯醇,而微波干燥的样品中维生素E含量最高,挥发油中γ-5-谷甾烯-3-醇、5,2-豆甾二烯-3-醇、菜籽甾醇相对含量较其它方法明显高出很多.因此,蒸后烘干和微波干燥技术可作为规模化干燥加工金银花的最佳方法.

作 者：彭菊艳 龚月桦 王俊儒 刘燕 梁宗锁 PENG Ju-yan GONG Yue-hua WANG Jun-ru LIU Yan LIANG Zong-suo 作者单位：彭菊艳,PENG Ju-yan(西北农林科技大学,理学院,陕西,杨陵,712100)

龚月桦,刘燕,GONG Yue-hua,LIU Yan(西北农林科技大学,生命科学学院,陕西,杨陵,712100)

王俊儒,WANG Jun-ru(西北农林科技大学,理学院,陕西,杨陵,712100;陕西省中药指纹图谱与天然产物库中心,陕西,杨陵,712100)

梁宗锁,LIANG Zong-suo(西北农林科技大学,生命科学学院,陕西,杨陵,712100;陕西省中药指纹图谱与天然产物库中心,陕西,杨陵,712100)

熊胆汁微波灭菌干燥条件的研究 篇3

熊胆汁:活熊手术采胆技术取的胆汁。WHZ-2型微波回转真空干燥机。

2 方法

取同批次的胆汁分成4份,按以下方法实验。以下4套方法的灭菌干燥时间、胆汁数量相同,操作过程中为防止胆汁溢出,随时调微波功率。1号工艺:物料温度从36℃逐步调整到55℃;夹套温度设80℃;物料吊盘转动速度3.0r/min;真空度从0.094mPa逐步调整到0.096mPa。2号工艺:物料温度从36℃逐步调整到55℃;夹套温度设80℃;物料吊盘转动速度2.0r/min;真空度从0.084mPa逐步调整到0.096mPa。3号工艺:物料温度设58～60℃;夹套温度55℃;物料吊盘转动速度1.6r/min;真空度从0.086mPa逐步调整到0.096mPa。4号工艺:物料温度58～60℃;夹套温度先设55℃后设80℃;物料吊盘转动速度1.6r/min;真空度从0.082mPa逐步调整到0.096mPa。

另取熊胆汁适量,分成3份按热风干燥、冷冻干燥、微波干燥(4号)工艺进行干燥。

3 结果

结果见表1～2。

4 结论

喷雾干燥在中药制剂中的使用条件 篇4

1 常见问题

在操作出现错误或参数设计不合理时, 易出现以下问题: (1) 粘壁是指被干燥的物料粘附在喷雾干燥塔的内壁, 其为操作中的一大难点。若产生严重粘壁易导致喷雾干燥塔不能正常投入使用。粘壁后的粉料由于长时间停留于内壁易被烧焦或变质;粘壁后的粉料进入产品中使粉料水分不合格且结块;多种粘壁料需回池重喷而影响工作效率, 同时重喷的物料会再次受热。 (2) 物料有大量收集液产生, 即物料未喷干, 而是保持液体状态流回收集瓶, 必须停机将药液返回原料瓶中, 重新喷干。 (3) 回收率低, 即被喷干的药粉随废气夹带而损失, 且造成空气污染。

2 原因分析

(1) 进风温度过低, 喷雾干燥时粘壁现象严重, 产品得率下降。中药提取物特别是醇提提取物喷雾干燥粘壁现象很常见, 难以解决。通过添加淀粉、糊精等辅料可以改善粘壁问题, 但用量很大。 (2) 蠕动泵速度影响进料速度和药液的保温时间及药物的干燥程度, 进而影响药液喷雾后的干燥时间。蠕动泵过慢使粉末随废气飞出收集器造成效率低下;蠕动泵过快, 药液不能及时干燥或药液以液滴状态滴下, 造成药物粘壁, 收率较低。 (3) 进口温度可影响到药液的干燥程度, 若温度过低, 液滴未完全干燥便粘于干燥腔壁, 且易堵塞喷嘴;若过高会使有效成分损失。

3 文献数据

对当前已有资料和数据进行归纳, 得出不同物料所适用及所对应的可控条件总结如下表1~2。

4 总结

通过文献查阅汇总不同物料的操作条件, 根据使用YC-015实验型喷雾干燥机的情况, 总结以下经验: (1) 有些中药提取物具有因含糖成分较高而难以干燥或干燥后的粉料软化点低和吸湿性强的特点, 使粉末在收集的同时粘连结块, 为了克服这一缺点需加入大量 (50%~80%) 辅料。 (2) 中药鲜品榨汁或复方提取液采取喷雾干燥时, 药液需经过双层滤纸抽滤, 以免堵塞喷嘴, 造成通针卷曲和药液外溢。 (3) 一般条件为风机设定50, 通针设定10, 蠕动泵设定45, 进风温度160℃, 出风温度100℃, 通过观察出粉的物理状态进行调节。 (4) 若已知存在热不稳定物质, 可预定设立低于被破坏温度为进风温度进行预实验, 如果含量下降, 不能符合要求必须放弃使用喷雾干燥法, 若存在含量大于90%的单一成分, 喷雾干燥后则会发生含量低于40%的情况。

摘要：根据使用YC-015实验型喷雾干燥机的情况, 总结中药鲜品榨汁或复方提取液一般使用条件为风机设定50, 通针设定10, 蠕动泵设定45, 进风温度160℃, 出风温度100℃, 通过观察出粉的物理状态进行调节。

关键词：喷雾干燥,条件,中药制剂

参考文献

不同干燥方法对萝卜品质的影响 篇5

1 试验材料与方法

1.1 试验材料与仪器

供试萝卜从漳州萝卜种植户处购买。

热泵干燥系统由澳大利亚澳中农业食品有限公司生产;电子万用炉由天津市泰斯特仪器有限公司生产;爱博士真空食品保鲜封口机由深圳市沃康达环保科技有限公司生产。

1.2 试验方法

先将萝卜进行预处理, 切成宽4mm, 厚3mm的大小。不同干燥方法分为以下3种:在50℃下热泵干燥, 装载量为3kg/m2;在50℃下热风干燥, 装载量为3kg/m2;在自然条件晒干。当萝卜干燥至含水率低于10%时停止干燥, 使用真空保鲜袋 (PA+PE+PE抗菌涂层, 250mm×160mm) 包装。

1.3 指标测定

测定干燥后萝卜中的水分、总糖、蛋白质、脂肪和Vc含量, 以及感官检测, 感官检测按表1的标准进行测定。

2 试验结果与分析

2.1 不同干燥方法对萝卜营养成分的影响

不同干燥方法干燥后萝卜的营养成分的测定结果见表2, 可以看出热风干燥的萝卜营养成分损失最多, 其次是晒干。可见热泵干燥可以很好的保持萝卜的各营养成分, 减少营养损失。

g/100g

2.2 不同处理对感官品质及耐贮性的影响

热泵萝卜的感官数据明显高于热风干燥的萝卜和晒干的萝卜, 且热泵萝卜贮存6个月后, 其感官数据稍有下降, 但品质还是很好, 没有变质现象, 明显优于热风萝卜和晒干萝卜。所以, 热泵干燥的萝卜不仅品质好, 而且耐贮存。主要是因为热泵干燥方法萝卜水分降到8%以下, 更适合萝卜的保存。

3 结论

热泵脱水设备采用电子热泵干燥系统原理设计, 以一定量空气作为载热体和载湿体, 在脱水机内循环使用, 没有连续排出湿热废气, 具有显著节能和环保作用。通过研究得出, 热泵干燥后, 萝卜水分降到8%以下, 更适合萝卜的保存, 复水后的萝卜其营养成分与新鲜萝卜营养成分几乎没有差别, 很好地保持萝卜的各营养成分, 减少营养损失, 明显优于热风和自然干燥。热泵萝卜贮存6个月后, 其感官数据稍有下降, 但品质还是很好, 没有变质现象。所以, 热泵干燥的萝卜不仅品质好, 而且耐贮存。

参考文献

[1]中国农业科学院蔬菜研究生.中国蔬菜栽培学[M].北京:中国农业出版社, 1993:58.

[2]TANER BAYSAL, FILIZ ICIER, SEDA ERSUS.Effects of microwave and infrared drying on the quality of carrot and garlic[J].Eur Food Res Technol, 2003 (218) :68-73.

[3]周长久, 王鸣.现代蔬菜育种学[M].北京:科学技术文献出版社, 2005:598.

中药浸膏不同干燥方法的对比研究 篇6

真空带式干燥技术开发的时间不长,但颇受业内人士的高度关注,用户的评价较高,国外在10年前就已把真空带式干燥设备应用于工业生产,但在国内受理念与技术水平的差异影响,引进吸收这种干燥新技术相对滞后。近年来,真空带式干燥的应用逐渐兴起[7]。目前,真空带式干燥技术在中药浸膏的干燥生产中发挥着重要作用。真空带式干燥技术[8]干燥效率虽不及喷雾干燥,但其真空低温可以保证产品的稳定性,溶化性也较好,且耗能比喷雾干燥低等[9]。本文将对比研究当归、白芍浸膏采用喷雾干燥及真空带式干燥法的干燥效果。

1 材料

1.1 样品与试剂

当归药材三批(批号:20141008、20141009、20141010,产地均为甘肃,购自陇西县启博中药材种植农民专业合作社);白芍饮片三批(批号:20140930、20140927、20141008,产地均为安徽,购自亳州市中信中药饮片厂);甲醇(色谱纯,Merk,批号:1719107-349);乙腈(色谱纯,Merk,批号:1637030-217);甲醇(分析纯,国药集团化学试剂有限公司,批号:10014118);磷酸(分析纯,西陇化工有限公司,批号:100130-2)。对照品:阿魏酸(中国生物制品检定所,批号:110773-201012,纯度:99.6%),芍药苷(中国生物制品检定所,批号:110736-201035,纯度:96.5%)。

1.2 仪器与设备

Waters e2698高效液相色谱仪、分析天平(型号:MS204s,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司)、分析天平(型号:XP26,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司);提取罐(型号:TQ-2-014,江苏沙家浜化工设备有限公司);单效节能浓缩器(型号:WJN-1000,浙江天联机械有限公司);中药浸膏专用喷雾干燥机(型号:ZLG-50,常州一步干燥设备有限公司);全自动真空连续干燥机(型号:MJ101-6,上海敏杰机械有限公司)。

2 试验方法与结果

2.1 当归浸膏的两种不同干燥方法

2.1.1 当归浸膏制备

取批号分别为20141008、20141009、20141010的三批当归药材,每批分2份,投料量分别为147kg、100kg,103kg、166kg,99kg、200kg,于6个3吨容量的提取罐中浸润1.5小时,一煎:8倍水煎煮1.5小时,二煎:6倍水煎煮1小时,合并2次水煎液,过400目筛转移到浓缩罐中,在70℃～75℃下减压浓缩。

2.1.2 真空带式干燥

浸膏浓缩至密度为1.20g/mL左右收膏;取样,检测其阿魏酸含量[10]、溶化性、含固率,并按干膏计算浸膏中阿魏酸含量;加入药材量30%的辅料,搅拌均匀,通过全自动真空连续干燥机干燥;所得干粉称重,计算其物料损失率,取样检测其阿魏酸含量[10]、溶化性、水分,并计算其含量转移率。其结果如表1。

2.1.3 喷雾干燥

浸膏浓缩至密度为1.08g/mL左右收膏;取样,检测其阿魏酸含量[10]、溶化性、含固率,并按干膏计算浸膏中阿魏酸含量;加入药材量30%的辅料,搅拌均匀,通过中药浸膏专用喷雾干燥机干燥,入口温度和出口温度分别为200℃～205℃、100℃～95℃;所得干粉称重,计算其物料损失率,取样检测其阿魏酸含量[10]、溶化性、水分,并计算其含量转移率。其结果如表1。

2.2 白芍浸膏的两种不同干燥方法

2.2.1 白芍浸膏制备

取批号分别为20140930、20140927、20141008的三批白芍药材,每批分2份,投料量分别为152kg、151kg,153kg、136kg,163kg、156kg,于6个3吨容量的提取罐中浸润1.5小时,一煎:8倍水煎煮1.5小时,二煎:6倍水煎煮1小时,合并2次水煎液,过400目筛转移到浓缩罐中,在65℃～75℃下减压浓缩。

2.2.2 真空带式干燥

浸膏浓缩至密度为1.20g/mL左右收膏;取样,检测其芍药苷含量[10]、溶化性、含固率,并按干膏计算浸膏中芍药苷含量;加入药材量5%的辅料,搅拌均匀,通过全自动真空连续干燥机干燥;所得干粉称重,计算其物料损失率,取样检测其芍药苷量[10]、溶化性、水分,并计算其含量转移率。其结果如表2。

2.2.3 喷雾干燥

浸膏浓缩至密度为1.05g/mL左右收膏;取样,检测其芍药苷含量[10]、溶化性、含固率,并按干膏计算浸膏中芍药苷含量;加入药材量5%的辅料,搅拌均匀,通过中药浸膏专用喷雾干燥机干燥,入口温度和出口温度分别为190℃～195℃、95℃～100℃;所得干粉称重,计算其物料损失率,取样检测其芍药苷含量[10]、溶化性、水分,并计算其含量转移率。其结果如表2。

3 讨论

当归浸膏粘性较大,指标成分阿魏酸受热易分解[11];白芍浸膏粘性较小,温度对其指标成分芍药苷影响不大[12]。由当归、白芍两个品种来看,真空带式干燥的浸膏物料损失较少,且浸膏粘性越大损失越低。可能原因是喷雾干燥设备在生产过程中引风会造成跑料,而真空带式干燥设备是一个相对密闭的系统,其损失在于干燥带上粘有一层薄的干粉,生产量越多,真空带式干燥的损失率越低,而喷雾干燥的损失越大。

从含量转移率来看,当归浸膏真空带式干燥高于喷雾干燥,而白芍的两种干燥方法基本一致。可能原因是喷雾干燥需要经过高温处理,当归中的阿魏酸受热分解一部分,造成了含量减少;白芍中的芍药苷不易分解,两种干燥方法无显著差异。同时,经过两种干燥方法处理的干粉水分含量也有不同,从水分测定结果可见,真空带式干燥比较彻底,水分含量较低。

在生产应用中,真空带式干燥法的成本较喷雾干燥低,且生产量越大,真空带式干燥越节省时间;不足之处是在干燥粘性小的品种浸膏时,对操作人员的技术要求较高,且产出干粉较粗。

不同截面对油菜秸秆干燥过程的影响 篇7

我国农作物秸秆资源丰富, 年产量超过7.2亿t, 相当于3.6亿t标准煤[1]。农作物秸秆的开发利用作为可再生能源的一条重要途径, 既保护了环境, 又实现了能源的可持续发展。其中, 主要方式有气化发电、液化、干馏炭化和压缩成型后的直接燃烧等[2]。无论哪种利用方式, 秸秆的含水率都要控制在15%以下[3]。我国油菜年均种植面积为730万～800万hm2, 总产1 050万t左右, 居世界首位[4]。油菜秸秆作为一种大宗的农业副产资源, 在农作物秸秆资源利用中占有重要地位。另外, 对农作物秸秆干燥的研究主要针对玉米、小麦和水稻秸秆来进行[5], 对油菜秸秆的干燥研究鲜见报道。目前的研究内容主要讨论改变干燥方法、干燥温度和气流速度等外部条件对物料干燥速率的影响[5,6,7], 而对不同截面积对秸秆干燥效果的影响研究较少。本文研究油菜秸秆内部水分迁移途径, 通过改变物料的横纵截面积来提高油菜秸秆的干燥速率, 为油菜秸秆资源化利用技术的研究提供基础数据和较好工艺条件下的Page干燥模型。

1 理论分析

生物质秸秆内部水分向表面移动的途径[8]如下:

1) 液态自由水沿着大毛细管途径移动, 如图1 (a) 所示。当含水率在纤维饱和点以上时, 液态自由水沿着细胞腔及细胞壁的纹孔, 在毛细管张力的作用下, 从秸秆内部向表面移动。

2) 水蒸汽沿着大毛细管途径移动, 如图1 (b) 所示。由于秸秆表面的水分蒸发, 从而在秸秆内部形成水蒸汽压差。在此压力的作用下, 水蒸汽沿着相邻的细胞腔、纹孔腔和纹孔膜上的微孔由秸秆内部向表面扩散。当水蒸汽通过细胞腔时, 必须克服细胞腔、纹孔腔和纹孔膜上微孔的阻力。因此, 秸秆内水蒸汽扩散的阻力取决于纹孔膜上孔的数量和大小。

3) 液态自由水沿着微毛细管途径移动如图1 (c) 所示。在毛细管张力的作用下, 液态水沿着细胞壁内微纤维之间的微毛细管移动。由于毛细管张力随着毛细管直径的缩小而增大, 且秸秆表层比内部的含水率低, 表层微纤维之间的距离由于吸着水的排除而减小, 所以表层的毛细管张力比内层大, 促使吸着水从内部向表层移动。

4) 细胞壁内的吸着水向细胞腔内蒸发, 又被邻近, 且较外层的细胞壁吸收成吸着水, 然后又向更外层的细胞腔蒸发, 如此反复交替以气态和液态的形式由内向外移动, 如图1 (d) 所示。

2 实验材料和方法

2.1 实验原料

本实验采用初含水率约为70%的甘蓝型油菜秸秆为原料。油菜秸秆干燥前先进行预处理, 根据干燥工艺要求去除秸秆表面的泥沙和细小毛叶。将秸秆分成圆柱形和半圆柱形两类, 逐个测量其直径和长度。对于圆柱形秸秆, 逐个计算其横截面积与自然面积的比值, 并按该比值将其分成5组, 使每组总质量在一定范围内, 如表1所示;对于半圆柱形秸秆, 逐个计算纵截面积和横截面积的比值, 并按该比值将其分成4组, 使每组的质量在一定范围内, 如表2所示。

2.2 实验方法

将实验原料分别平铺于具有标号的干燥器皿中, 并称量做好记录。然后, 放入101-1A型电热恒温鼓风干燥箱 (鹤壁市仪表厂生产) 中, 分别在50, 60, 70, 80℃温度下进行等温干燥。定时用SA1604电子天平 (上海精科仪器公司) 测定物料的质量, 反应油菜秸秆水分排除情况, 并记录。直到物料质量不变为止, 绘出试样在此条件下的干燥曲线。

3 实验结果与分析

3.1 干燥温度对物料干燥过程的影响

在静风条件下, 取圆柱形和半圆柱形秸秆分别在50, 60, 70, 80℃的干燥温度下进行等温干燥实验, 干燥曲线如图2和图3所示。

在图2和图3中, 物料的干燥温度越高, 干燥曲线的斜率越大, 所需干燥时间越短 (即干燥速率越大, 干燥效果越好) 。原因是:温度越高, 空气的相对湿度就越低, 空气与物料之间的湿度差就越大, 使得干燥过程传热传质推动力越大。因此, 提高温度对干燥过程是有利的。

干燥温度为70℃和80℃的干燥曲线的间距最小, 干燥速率增加不明显。从能量损耗和温度过高易破坏油菜秸秆营养成分的角度考虑, 干燥温度选为70℃为宜。

3.2 物料横截面对干燥过程的影响

在干燥温度为70℃和静风条件下, 进行不同横截面与自然面积比的圆柱形秸秆等温干燥实验, 干燥曲线如图4所示。

由图4可知:在干燥条件相同的情况下, 横截面与自然面积比越大, 秸秆的干燥速率越大。其中, 横截面与自然面积比在0.25～0.3之间时, 干燥速率增加不明显;在0.3～0.4之间时, 干燥速率明显增加, 干燥效果较好;为0.4和0.5时, 在预热升温段和恒速干燥段的干燥速率相差很小, 直到降速干燥段才有了较明显的差别;为0.65时, 在预热升温段、恒速干燥段和减速干燥段的干燥速率均比前面4组明显提高, 干燥效果最佳。

3.3 物料纵截面对干燥过程的影响

在干燥温度为70℃和静风条件下, 进行不同纵截面与横截面积比的半圆柱形秸秆等温干燥实验, 干燥曲线如图5所示。

由图5可知:在干燥条件相同的情况下, 纵截面与横截面积比越大, 秸秆的干燥速率越大, 干燥效果越好。其中, 纵截面与横截面积比为1～1.5时, 在预热升温段和恒速干燥段的干燥速率相差很小, 直到降速干燥段才有了较明显的差别;为1～2时的干燥速率明显增加, 干燥效果较好;为2.5时, 在预热升温段、恒速干燥段和减速干燥段的干燥速率均比前面3组明显提高, 干燥效果最佳。

3.4 干燥过程分析与较佳工艺条件确定

在干燥温度为70℃和静风条件下, 相同体积的圆柱形与半圆柱秸秆干燥曲线的比较如图6所示。

由图6可知:秸秆干燥过程分为3个明显不同的阶段, 即预热升温段 (AB) 、恒速干燥段 (BC) 和降速干燥段 (CD) 。

在预热升温段 (AB) , 气固两相在秸秆表面进行传热和传质, 热空气将热量传给秸秆, 一部分用于提高秸秆的温度, 使其由初始温度逐渐提高到热空气状态下的湿球温度;另一部分热量用于汽化水分, 故秸秆含水量下降较慢, 干燥速度上升, 该段时间较短。秸秆的横纵截面在此阶段对干燥影响不大。

在恒速干燥段 (BC) , 秸秆维持热空气状态下的湿球温度不变, 热空气传递给秸秆的热量全部用于汽化水分, 含水率直线下降, 干燥速度保持不变。表面自由水容易通过秸秆表面汽化, 秸秆内部的自由水在毛细管张力的作用下, 主要向横截面移动, 并在表面汽化, 而细胞内及微毛细管中的吸着水很难由秸秆内部移动到自然表面和横截面。这样, 纵截面就十分有利于内部吸着水的汽化。因此, 在此阶段圆柱形秸秆主要是去除自由水, 而半圆柱秸秆是自由水和吸着水一并去除。

在降速干燥阶段 (CD) , 圆柱形秸秆内部水分移动到表面的速度没有表面水的汽化速度快, 表面局部出现“干区”, 自由水全部去除, 下面主要是去除吸着水, 故干燥速率变慢。半圆柱秸秆则是自由水和吸着水一同汽化, 随着含水率下降, 干燥速度减慢, 表面不易出现局部“干区”。由图6可知:相同干燥温度和相同体积的条件下, 纵截面比横截面更易于油菜秸秆的干燥, 半圆柱油菜秸秆比圆柱形油菜秸秆所需的干燥时间大约要少50%, 提高了干燥效率。

较好的工艺条件为:干燥温度为70℃;圆柱油菜秸秆横截面积与自然面积比为0.65;劈半油菜秸秆纵截面积与横截面积比为2.5。

3.5 Page方程数据拟合

物料干燥Page模型[9], 方程为

undefined (1)

式中 MR—物料的相对含水率;

M—物料的平均含水率;

M0—物料的初含水率;

Me—物料的平衡含水率;

τ—干燥时间。

将方程 (1) 线性化得

ln (-lnMR) =Nlnτ+lnk (2)

Page方程说明:油菜秸秆在不同的工艺条件下, 将显示出它独特的干燥特性。根据实验数据, 经计算可得到k和N值, 从而可得到各种工艺条件下的干燥模型, 如表3所示。为反应实验数据以及模型的可靠性, 可用相关系数R验证。同时, 获得油菜秸秆在较好工艺条件下的干燥模型。

各工艺条件下的方程相关性均较好, 说明干燥方程符合Page模型。

干燥温度为70℃和静风条件下, 圆柱形秸秆较好的干燥Page模型为

(M-Me) / (M0-Me) =exp (-0.104 3-0.724 1)

R=0.91

干燥温度为70℃和静风条件下, 半圆柱形秸秆较好的干燥Page模型为

(M-Me/ (M0-Me) =exp (-0.120 9-0.897 2)

R=0.92

4 结论

1) 提高干燥温度、横截面积比和纵截面积比, 对干燥过程有利。较好的干燥工艺条件为:干燥温度为70℃, 圆柱油菜秸秆横截面积与自然面积比为0.65;半圆柱油菜秸秆纵截面积与横截面积比为2.5。同时, 给出圆柱和半圆柱秸秆的最佳干燥模型。

2) 油菜秸秆纵截面比横截面更有利于秸秆内部吸着水的干燥。在干燥温度和体积相同的情况下, 半圆柱油菜秸秆比圆柱形油菜秸秆所需的干燥时间大约要少50%。

3) 秸秆干燥呈现出典型的3段脱水性质, 即预热升温段、恒速干燥段和降速干燥段。

4) 油菜秸秆干燥过程符合Page模型。

摘要：为了研究油菜秸秆在干燥过程中内部水分向表面移动的途径, 利用箱式干燥器在不同干燥温度下对圆柱形和半圆柱形油菜秸秆进行等温干燥实验。结果表明, 油菜秸秆干燥过程具有典型的干燥升温、等速和降速等3个阶段;秸秆的纵截面积比横截面积更有利于吸着水干燥;在相同干燥温度和体积条件下, 半圆柱形比圆柱形油菜秸秆的干燥时间缩短了约50%。通过Page方程的数据拟合, 分别得出圆柱形和半圆柱形油菜秸秆在较好工艺条件下的干燥模型。

关键词：油菜秸秆,干燥,水分迁移,横截面,纵截面,Page模型

参考文献

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[8]潘永康, 王喜忠.现代干燥技术[M].北京:化学工业出版社, 2002:983.

不同干燥条件 篇8

1 材料与方法

1.1 试验材料与设备

1.1.1 试验材料。

鸡腿菇采自食用菌培养基地, 采后立即置于 (2±1) ℃下预冷12~20 h。从预冷后的鸡腿菇中挑选菇体完整、颜色洁白、菇盖未开伞、子实体大小基本一致、无病虫害和机械伤的鸡腿菇进行试验。

1.1.2 试验试剂。

柠檬酸、氯化钠、半胱氨酸和异抗坏血酸钠均为分析纯, 购于国药试剂有限公司。

1.1.3 试验设备。

真空干燥机, D2F-1B型, 上海跃进医疗器械厂;微波干燥设备;超低温保存箱, DW-86L386, 海尔;电子天平, HANGPINGFA2004;粗脂肪测定仪, SZF-06, 上海新嘉电子有限公司;定氮仪, KDN-08A, 上海新嘉电子有限公司;消化炉, KDN-04, 上海新嘉电子有限公司;电子万用炉, 北京永光明医疗仪器厂;色彩色差仪, MINOLTA CR-201;凯氏定氮仪, Kjeltel2300, 丹麦FOSS仪器有限公司;酸度计, METTLER TOLEDO FIVEEASY;分光光度计, UV-1SOOPC SPECTROPHPTO METER;DK-S24电热恒温水浴锅, 上海精宏实验设备有限公司;冰箱, SHARPBCD-171D;磁力搅拌器;CS101-2A电热鼓风干燥箱, 重庆银河试验仪器有限公司。

1.2 试验设计

1.2.1 不同护色剂正交试验。

使用柠檬酸、氯化钠、半胱氨酸和异抗坏血酸钠4种护色剂进行护色处理, 并进行不同护色剂的正交试验, 试验设计见表1。

1.2.2 不同干燥方法试验。

将经过处理后的鸡腿菇运用自然干燥、热风干燥、真空干燥、微波干燥4种不同的干燥方法进行干燥, 通过测定复水率、复水比来判断干燥方法对物料干燥效果的影响, 再进行营养指标的测定, 以此比较4种干燥方法对物料品质的影响[5]。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程。

新鲜鸡腿菇—清理—预处理 (护色) —干燥—指标测定。将新鲜的鸡腿菇洗净, 晾干, 通过护色剂对鸡腿菇进行护色处理, 然后将经过处理后的鸡腿菇运用3种不同的干燥方法进行干燥, 测定复水率、复水比, 再进行营养指标的测定。

1.3.2 测定方法。

(1) 褐变度测定。护色剂选用的是柠檬酸、氯化钠、半胱氨酸和异抗坏血酸钠。以鸡腿菇表面颜色的差异来判别鸡腿菇褐变的程度, 用MINOLTA CR-201色彩色差仪测切面明度L值 (明度) , 通过L值反映褐变程度。

(2) 复水能力测试。复水时间:将经过干燥好的鸡腿菇浸在水里, 经过一段时间, 使其尽可能地恢复到干制前的状态。复水比:干菇在水中浸泡1 h, 沥干20 min, 并用吸水纸吸干其表面水分, 然后测定复水后与复水前的重量之比[6]。复原率:样品干燥前重量与干燥后复水后的重量之比[7]。

(3) 成分测定。粗脂肪, 粗脂肪定仪测定[8];灰分的测定参照GB125320高温灼烧法[9];总蛋白质含量, 凯氏定氮法[4];总糖含量测定参照蒽酮比色法;VC含量测定参照GB/T5009.86—2003;2, 4-二硝基苯肼法测定总抗坏血酸。

2 结果与分析

2.1 鸡腿菇的护色试验结果

护色正交试验结果如表2所示, 鸡腿菇在 (3±1) ℃下贮藏6 d, 根据试验结果得出最适组合A3B2C2D1, 能有效抑制鸡腿菇的褐变。验证试验结果表明A3B2C2D1与A3B3C2D1差异并不明显, 因此A3B3C2D1即0.10%柠檬酸、0.10%氯化钠、14mmol/L半胱氨酸和0.06%的异抗坏血酸钠是鸡腿菇护色处理的最佳组合。

2.2 不同干燥方法对鸡腿菇含水量的影响

热风干燥和真空干燥曲线见图1。在整个干燥过程中, 热风干燥和真空干燥2种干燥方式下鸡腿菇的含水量呈下降趋势, 但热风干燥的含水量下降速度更缓和, 热风干燥和真空干燥方式下鸡腿菇含水量降至8%分别需5 h和4 h。因为在真空干燥条件下, 水分蒸发速度较快, 并且鸡腿菇疏松的组织结构也提高了蒸发速率, 从而真空干燥耗时较短。

不同微波功率条件下鸡腿菇干燥曲线见图2, 可以看出, 不同微波功率对鸡腿菇脱水速度的影响是相近的, 且微波功率对鸡腿菇的脱水速度影响非常大。从不同功率微波的脱水情况看, 功率越大, 脱水速度越快。从图2可以看出, 540 W加热20 min, 水分由88%下降至21%;而用180 W处理30 min, 鸡腿菇的水分仅下降至55%。由此可见, 微波功率越低加热效率越低, 因此微波功率越高更利于提高效率。另外, 从图2中可发现, 微波功率大小对干燥初期影响较小, 这不利于降低能耗[10,11,12,13]。

2.3 不同干燥方法对鸡腿菇复水性的影响

不同干燥方法对鸡腿菇复水比的影响见图3, 可以看出, 不同干燥条件下鸡腿菇复水性随温度升高先上升后降低, 真空干燥产品的复水比较大, 即复水性较好。3种干燥处理在60℃条件下干制品复水性依次为真空干燥>微波干燥>热风干燥。

2.4 不同干燥方法对鸡腿菇干品感官品质的影响

感官评定是评价产品质量好坏的一项重要指标, 满足GB-10220所需要的条件, 其内容主要有色泽、外形、组织、口感和风味等。

从表3可以看出, 真空干燥鸡腿菇干制品评分为9分, 高于其他处理, 干制对品质影响较小, 能够较好地保持鸡腿菇的品质。微波干燥鸡腿菇干制品评分为8分, 说明微波干燥也能较好地保持鸡腿菇干制品质。热风干燥和自然干燥这2种干燥方式对鸡腿菇干制品品质影响比较大, 因此对鸡腿菇进行优质干制选择最佳的方法是真空干燥、微波干燥。

测定不同干燥方法条件下鸡腿菇蛋白质含量、脂肪含量、灰分含量, 结果见表4。

通过对不同干燥方法条件下鸡腿菇干燥后指标的比较, 发现真空干燥效果最好, 真空干燥后的鸡腿菇色白, 有韧性弹性, 对鸡腿菇的蛋白质、总糖、VC和脂肪的影响最少。

3 结论与讨论