牛大力切片热风干燥特性及其动力学模型建立

作者：方良材; 吴钊龙; 刘梦姣; 黄卫萍; 黄浩; 刘雨湘; 雷东东; 黄小妹

来源：南方农业学报, 2021, 52(06): 1683-1691.

• 牛大力
• 热风干燥
• 干燥速率
• 动力学模型

【目的】探讨不同热风温度、切片厚度及装载量对牛大力切片热风干燥速率的影响,并建立牛大力切片热风干燥动力学模型,为牛大力干燥工艺探索提供理论依据。【方法】以热风温度(50、60、70、80℃)、切片厚度(2、4、6、8mm)和装载量(100、200、300 g)为考察因素,实时测定各条件下牛大力切片热风干燥过程中水分变化,对常见的5种干燥模型进行筛选,并计算干燥过程中的有效水分扩散系数和活化能。【结果】随着热风温度的升高,切片厚度和装载量的降低,牛大力切片的干基含水量明显减少,干燥速率明显增加。牛大力切片在热风干燥过程分为加速和降速2个阶段,其中大部分干燥过程为降速阶段。牛大力切片热风干燥动力学模型符合Page模型,该模型预测值与试验值拟合度较高(R2=0.969),拟合方程为ln(-lnMR)=-3.174-0.242H+0.029T-0.006L+(0.721+0.015H+0.002T)lnt,可求得-k=e-3.174-0.242H+0.029T-0.006L,n=0.721+0.015H+0.0027,不同干燥条件下牛大力切片的有效水分扩散系数在1.62114×10-10～12.96913×10-10 m2/s,均随着热风温度的升高和切片厚度的增加,总体呈上升趋势;活化能为60.7388 kJ/mol。【结论】Page模型可较好地描述不同切片厚度的牛大力切片热风干燥过程中水分的变化规律,且通过拟合方程能较准确预测热风干燥过程中某时刻牛大力切片的水分比。

• 单位
  广西科学院; 广西药用植物园