党参气体射流冲击干燥技术研究

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党参含有党参多糖、皂甙、醇类、三萜类、挥发油、生物碱类、多种无机元素和人体必需的氨基酸等多种营养成分,具有健脾润肺等多种药理功效。但新鲜党参含水率较高,难以长时间贮藏;脱水干制是延长党参贮藏期的有效方法,而目前党参干制的主要方式为晒干或热风干燥,晒干存在干燥周期长、易受天气、场地影响且品质难以控制等不足;热风干燥又能耗较高,能源利用率低,产品品质欠佳,而气体射流冲击干燥具有干燥速率快、效率高、能耗低、产品品质佳等优点。因此,为提高党参的干制品质、缩短干燥时间,倡导节能降耗,本文将气体射流冲击技术应用于党参片的干燥,研究了党参片的气体射流冲击干燥动力学及工艺;探讨了气体射流冲击—微波联合干燥对党参片的干燥时间,单位能耗及品质的影响,主要试验结果如下:1.党参片的气体射流冲击干燥属降速干燥,风温、切片厚度和风速对干燥曲线、干燥速率曲线、水分有效扩散系数有不同程度的影响。在试验条件下,水分有效扩散系数在(3.4799-7.1485)×10-10(m2·s-1)之间,并随温度的升高、切片厚度的减小、风速的增大而增加;党参片干燥活化能为16.98 KJ/mol。2.在所选6个干燥模型中,Modified Page模型对干燥曲线试验数据的拟合度最优;党参片气体射流冲击干燥动力学模型方程式为:MR=exp{-[(0.10001-0.00506A+0.00523B+0.00309C-0.00005AB+0.0000167AC-0. 000375BC+0.0000556A2+0.000119B2-0.000114C2)t](-0.24665+0.044999A-0.01606 7B+0.010397C+0.000163AB+0.000213AC+0.0003755BC-0.000417A2+0.0011B2-0.00104C2)},式中A为风温/℃,B为切片厚度/mm,C为风速m/s。3.党参片气体射流冲击干燥多目标综合优化工艺为:风温72℃,切片厚度为2 mm,风速为13 m/s。4.风温和转换点含水率对干燥时间、单位能耗及产品品质的影响比风速和单位质量微波功率更明显。气体射流冲击—微波联合干燥党参片适宜的工艺参数为:风温为60℃,风速为12 m/s,转换点含水率为40%,后期微波干燥的单位质量微波功率为4 w/g。
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